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Journal of the Korean Chemical Society (JKCS)

ISSN 1017-2548(Print)
ISSN 2234-8530(Online)
Volume 32, Number 6
JKCSEZ 32(6)
December 20, 1988 

Two Crystal Structures of Fully Dehydrated Ag12-2xCox-A (x = 3 and 4.5)

완전히 탈수한 Ag12-2xCox-A (x = 3 및 4.5)의 결정구조
Seong Hwan Song, Duk Soo Kim, Jong Yul Park, Un Sik Kim, Yang Kim

송승환, 김덕수, 박종렬, 김은식, 김양
Co2+ 이온과 Ag+ 이온으로 교환된 제올라이트 A 즉, Ag6Co3-A(a = 12.131(5)Å) 과 Ag3Co4.5-A(a = 12.145(1)Å)의 결정구조를 X-선 단결정회절법으로 입방공간군 Pm3m을 사용하여 해석하였다. I > 3σ(I)인 189개의 회절반점을 써서 Ag6Co3-A구조에 대해서는 R1=0.06, R2 = 0.076까지 정밀화시켰으며 Ag6Co3-A 구조에 대해서는 I > 3σ(I)인 258개의 회절반점을 써서 R1 = 0.045, R2 = 0.041까지 정밀화시켰다. 두 구조 모두 Co(Ⅱ) 이온은 골조의 3개의 산소와 배위하고 있었고 Co(Ⅱ)-O(3) 거리는 Ag3Co4.5-A에서는 2.118(4)Å이었고 Ag6Co3-A에서는 2.106(4)Å이었다. 또 두 구조 모두 O(3)-Co(Ⅱ)-O(3) 각도는 약 120°로서 Co(Ⅱ)와 3개의 O(3)는 거의 이상적인 삼각 평면형의 배열을 갖고 있었다. 단위포당 양이온의 총수가 8개 이상이면 Ag+ 이온은 8-링 위치에 Co2+ 이온은 6-링 위치의 골조산소와 우선적으로 결합한다. Co(Ⅱ)이온의 수가 단위포당 4.5개 이상이 되면 Ag12-2xCox-A (x > 4.5) 결정은 X-선 회절패턴이 없었고, 이것은 Co2+ 이온이 H2O분자를 가수분해하여 생성되는 H+이온 농도가 축적되어 제올라이트 골조를 파괴시켰을 것으로 생각된다.

The crystal structures of Co2+ and Ag+ exchanged zeolite A, Ag6Co3-A(a = 12.131(5)Å) and Ag3Co4.5-A(a = 12.145(1)Å), have been determined by single crystal X-ray diffraction techniques. Both structures were solved and refined in the cubic space group Pm3m at 21(1)℃. Full-matrix leastsquares refinement converged to the final error indices of R1 = 0.045 and R2 = 0.041 for Ag3Co4.5-A, and R1 = 0.066 and R2 = 0.076 for Ag6Co3-A using the 258 and 189 reflections, respectively, for which I > 3σ(I). Both structures indicate that CO(Ⅱ)ions are coordinated by three framework oxygens; the Co(Ⅱ) to O(3) distances are 2.118(4)Å for Ag3Co4.5-A and 2.106(1)Å for Ag6Co3-A, respectively. In each structure, the angle substended at Co(Ⅱ), O(3)-Co(Ⅱ)-O(3) is ca 120°, close to the idealized trigonalplanar value. Co2+ ions prefer to 6-ring sites and Ag+ ions prefer to 8-ring site when total number of cations is more than 8. The crystals of hydrated and dehydrated Ag12-2xCox-A (x > 4.5) had no crystalline diffraction pattern, indicating the apparent exchange limit of Co2+ into Ag12-A is 4.5 Co2+ ions per unit cell. Co2+ ions hydrolyze H2O molecules and H3O+ concentraction is accumulating. These H3O+ ions destroy the zeolite structures.

520 - 527
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