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Journal of the Korean Chemical Society (JKCS)

ISSN 1017-2548(Print)
ISSN 2234-8530(Online)
Volume 33, Number 6
JKCSEZ 33(6)
December 20, 1989 

 
Title
A Study on the Hydrated and Dehydrated Mn2+-Exchanged Zeolite A

Mn2+-치환 제올라이트 A 의 수화 및 탈수 구조에 관한 연구
Author
Jong Yul Park, Yang Kim, Un Sik Kim, Sang Gu Choi

박종렬, 김양, 김은식, 최상구
Keywords
Abstract
Mn2+-치환 제올라이트 A는 가열 탈수되어도 그 구조가 열적을 안정하였다. Mn4,5Na3-A의 수화상태 및 탈수상태에 있어서의 골조원자, 이온 및 물분자들의 위치와 결합에너지를 몇가지 퍼텐셜 함수들을 써서 계산하여 구하였다. 탈수상태의 Mn4,5Na3-A에 있어서 골조원자들의 결합에너지는 열적으로 안정한 것으로 알려져 있는 탈수상태의 Ca2+-치환 제올라이트 A(Ca6-A) 및 Co2+- 치환제올라이트 A(Co4Na4-A)의 그것과 비슷하였다. Mn2+-치환 제올라이트 A 골조 내에는 결합에너지의 결합형식이 서로 다른 세 가지 그룹의 물분자들 즉 인접 물분자 또는 골조 산소원자와 수소결합을 하고 있는 물; W(Ⅰ), Na+이온에 배위되면서 인접 물 분자와 수소결합을 하는 물; W(Ⅱ) 및 Mn2+에 배위면서 수소결합을 하는 W(Ⅲ)그룹의 물분자들이 존재하였으며 그들의 결합에너지 및 탈수반응의 활성화에너지의 크기 순서는 W(Ⅲ) > W(Ⅱ) > W(Ⅰ)이였다.

The positions and interaction energies of framework atoms and water molecules of Mn2+-exchanged zeolite A were calculated using some potential energy functions and an optimization program. The sum of interaction energies of framework atoms in dehydrated Mn4.5Na3-A was approximately the same as those of thermally stable Ca2+-or Mg2+-exchanged zeolite A. Since Mn2+ ions can form good coordination bonds with framework oxygens even in dehydrated state, Mn2+-exchanged zeolite A is considered to be thermally stable. The optimized positions of framework atoms and ions in this work are agreed well with the crystallographic data. Three groups of water molecules are found in hydrated Mn2+-exchanged zeolite A; W(Ⅰ) group of water molecules having only hydrogen bonds, W(Ⅱ) group coordinated to Na+ ion, and W(Ⅲ) group coordinated to Mn2+ ion. The average binding energy of each group of water molecules decrease in the order of W(Ⅲ) > W(Ⅱ) > W(Ⅰ). The activation energies in the dehydration reaction of each group of water molecules increased in accordance with their binding energy.

Page
623 - 632
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