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Journal of the Korean Chemical Society (JKCS)

ISSN 1017-2548(Print)
ISSN 2234-8530(Online)
Volume 35, Number 3
JKCSEZ 35(3)
June 20, 1991 

Crystal Structures of Dehydrated Ag+ and Zn2+ Exchanged Zeolite A, Ag2.8Zn4.6-A and of Its Ethylene Sorption Complex

은 이온과 아연 이온으로 치환한 제올라이트 A (Ag2.8Zn4.6-A)의 탈수한 결정구조와 이것에 에틸렌을 흡착시킨 결정구조
Mi Suk Jeong, Jong Yul Park, Un Sik Kim, Yang Kim

정미숙, 박종렬, 김은식, 김양
탈수한 Ag2.8Zn4.6-A의 구조와 이 결정에 에틸렌 기체가 흡착된 구조를 X-선 단결정 회절법으로 입방공간군인 Pm3m을 사용하여 구조를 해석하고 정밀화시켰다. Ag+ 이온 및 Zn2+ 이온으로 이온교환시킨 두 개의 결정을 400℃, 2 × 10-6 Torr의 진공하에서 2일간 탈수시킨 후, 그 중 하나의 결정에는 25(1)℃에서 250 torr의 에틸렌 기체를 1시간 동안 처리하였다. 탈수한 Ag2.8Zn4.6-A (a = 12.137(2) Å)의 결정구조는 I > 3σ(I)인 237개의 회절점을 사용하여 Rw 값이 0.044까지 정밀화시켰고, 에틸렌을 흡착시킨 Ag2.8Zn4.6-A·5.6C2H4(a = 12.137(2) Å)의 결정구조에서는 301개의 회절점을 사용하여 Rw값이 0.050까지 정밀화시켰다. 2.8개의 Ag+ 이온은 에틸렌 분자와 π착물을 형성하며, 6-링 평면에서 큰 동공쪽으로 0.922(2) Å이동한 위치에 골조의 산소와 2.240(5)Å에서 결합하고 있었고, 에틸렌 분자의 탄소원자와 2.290(5)Å에서 결합하고 있었다. Zn2+ 이온은 단위세포단 두 개의 서로 다른 3회 회전축상에 위치하고 있으며, 이 중 2.8개의 Zn2+ 이온은 에틸렌 분자와 π착물을 형성하며, (111) 평면에서 큰 동공쪽으로 0.408(2)Å이동한 위치에 골조의 산소와 결합하고 있었다. Zn2+ 이온과 에틸렌 분자의 탄소원자간 결합거리는 2.78(4)Å이며, 이는 비교적 약한 결합임을 나타낸다.

Two crystal structures of dehydrated Ag2.8Zn4.6-A and of its ethylene sorption complex have been determined by single-crystal X-ray diffraction techniques. The structures were solved and refined in the cubic space group Pm3m at 23(1)℃. Dehydration of two crystals studied were achieved at 400℃ and 2 × 10-6 Torr for 2 days and one crystal was treated with 250 Torr of ethylene at 25(1)℃. The structures of dehydrated Ag2.8Zn4.6-A (a = 12.137(2) Å and of its ethylene sorption complex (a = 12.106(2)Å) were refined to final error indices, R(weighted) = 0.044 with 237 reflections and R(weighted) = 0.050 with 301 reflections, respectively, for which I > 3σ(I). 2.8 Ag+ ions are recessed 0.922(2) Å from (111) plane of three 6-ring oxygens into the large cavity where each forms a lateral π complex with an ethylene molecule. These Ag+ ions are in 2.240(5)Å from three framework oxide ions and 2.290(5) Å from each carbon atom of an ethylene molecule. The Zn2+ ions occupy two different threefold axis positions of the unit cell. 2.8 Zn2+ ions are recessed 0.408(2) Å from (111) plane of the 6-ring oxygens and each Zn2+ ion forms a π complex with an C2H4 molecule. The distances between Zn2+ ions and carbon atom of ethylene molecule, Zn(2)-C = 2.78(4) Å are long. This indicates that this bond is relatively weak.

189 - 195
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