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Journal of the Korean Chemical Society (JKCS)

ISSN 1017-2548(Print)
ISSN 2234-8530(Online)
Volume 33, Number 1
JKCSEZ 33(1)
February 20, 1989 

Two Crystal Structures of Dehydrated Ag+ and Rb+ Exchanged Zeolite A, Ag12-χRbχ-A, χ = 2 and 3

Ag+ 이온과 Rb+ 이온으로 치환된 제올라이트 A (Ag12-χRbχ-A, χ = 2 및 3) 를 탈수한 결정구조
Yang Kim, Seong Hwan Song, Duk Soo Kim, Young Wook Han, Dong Kyu Park

김양, 송승환, 김덕수, 한영욱, 박동규
X-선 단결정법으로 탈수한 Ag9Rb3-A (a = 12.278(2)Å) 와 Ag10Rb2-A (a = 12.286(2)Å)의 구조를 입방공간군 Pm3m을 써서 해석하였다. Ag9Rb3-A의 구조는 I >3σ(I)인 회절반점 291개를 이용하여 R1 = 0.064, R2 = 0.060까지 정밀화 시켰으며 Ag10Rb2-A의 구조는 416개의 회절반점을 이용하여 R1 = 0.063, R2 = 0.080까지 정밀화 시켰다. 두 구조 모두 단위세포당 하나의 환원된 은 원자가 소다라이트 동공 내에 있으며 이 환원된 은 원자는 소다라이트 동공 1/6개 마다 Ag6로 존재하든가 혹은 모든 소다라이트 동공마다 4mm 대칭성을 가지는 (Ag5)4+ 클러스터로 존재한다. 그 밖에 탈수한 Ag9Rb3-A에서는 8개의 Ag+이온은 6-링 중심 3회 회전축 상에 있으며 3개의 Rb+이온은 8-링 중심 D4h 대칭성을 가지고서 위치하고 있다. 또 탈수한 Ag10Rb2-A구조에서는 2개의 다른 6-링 Ag+ 이온 즉 7개의 Ag+ 이온은 6-링 평면상에 위치하고 1개의 Ag+이온은 소다라이트 동공 내에 위치한다. 두 개의 서로 다른 8-링 양이온이 있으며 두 개의 Rb+이온은 8-링 중심에 위치하였고 1개의 Ag+이온은 8-링에서 0.1Å 만큼 큰 동공 쪽으로 이동하여 위치한다. 두 구조에서 보면 Ag+이온은 6-링 위치에 Rb+ 이온은 8-링 위치에 우선적으로 위치한다.

Two crystal structures of dehydrated Ag+ and Rb+ exchanged zeolite A, stoichiometries of Ag9Rb3-A (a = 12.278(2)Å) and Ag10Rb2-A (a = 12.286(2)Å) per unit cell, have been determined by single crystal x-ray diffraction techniques. Their structures were solved and refined in the cubic space group Pm3m at 21(1)℃. The crystals of Ag10Rb2-A and Ag9Rb3-A were prepared by flow methods using exchanged solution in which mole ratios of AgNO3 and RbNO3 were 1:5 and 1:50, respectively, with the total concentration of 0.05 M. The structures of the dehydrated Ag9Rb3-A and the Ag10Rb2-A were refined to the final error indices, R1 = 0.064 and R2 = 0.060 with 291 reflections, and R1 = 0.063 and R2 = 0.080 with 416 reflections respectively, for which I >3σ(I). In both structures, one reduced silver atom per unit cell was found inside the sodalite cavity. It may be present as a hexasilver cluster in 1/6 of the sodalite units or as an isolated Ag atom coordinated to 4 Ag+ ions in each sodalite unit to give (Ag5)4+, symmetry 4 mm. In the structure of dehydrated Ag9Rb3-A, 8 Ag+ ions lie on the threefold axis and each is nearly at the center of the 8-rings at the sites of D4h symmetry. In the structure of dehydrated Ag10Rb2-A, two crystallographically different eight 6-ring Ag+ ions were found; 7Ag+ ions in the (111) planes of their O(3) framework oxygens and one Ag+ ion inside of sodalite cavity. Two crystallographically different 8-ring cations were also found; two Rb+ ions at the centers of the 8-oxygen rings and one Ag+ ion into the large cavity. Both structures indicate that Rb+ ions prefer to occupy the 8-ring sites, while Ag+ ions prefer to occupy the 6-ring sites.

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