Journal of the Korean Chemical Society (대한화학회지)

Korean Chemical Society (대한화학회)
권호 표지

The Structures and Thermal Properties of Divalent Ion Exchanged Zeolite A

2가 이온 치환 제올라이트 A 의 구조와 열적 성질

  • Jong Yul Park (Department of Chemistry, Pusan National University) ;
  • Yang Kim (Department of Chemistry, Pusan National University) ;
  • Un Sik Kim (Department of Chemistry, Pusan National University) ;
  • Sang Gu Choi (Department of Chemistry, Pusan National University)
  • 박종렬 (부산대학교 자연과학대학 화학과) ;
  • 김양 (부산대학교 자연과학대학 화학과) ;
  • 김은식 (부산대학교 자연과학대학 화학과) ;
  • 최상구 (부산대학교 자연과학대학 화학과)
  • Published : 1989.08.20
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Abstract

The positional parameters of framework atoms, cations, and water molecules in hydrated and dehydrated $Mg_4Na_4-A$, $Ca_6-A$, $Zn_5Na_2-A$ and $Co_4Na_4-A$ were determined by the optimization technique using some potential energy functions and VAIOA optimization program. Upon dehydration, cations in hydrated states move toward the framework oxygens of 6 rings. Frameworks of fully dehydrated zeolite A are more stable than those of fully dehydrated divalent cation exchanged Zeolite A. There are three different kinds of water molecules in divalent cation exchanged Zeolite A; W(III) (water molecules having hydrogen bonds), W(II) (water molecules associated with $Na^+$ ions), and W(I) (water molecules associated with divalent cations). Three different DTA endothermic peaks were observed corresponding to the dehydration of three different kinds of water molecules in divalent cation exchanged Zeolite A.

제올라이트 A($Na_{12}Al_{12}Si_{12}O_{48}$ ; $Na_{12}-A$)를 $Mg^{2+}$, $Ca^{2+}$, $Zn^{2+}$ 및 $Co^{2+}$ 등의 2가 이온으로 치환하여 얻어진 $Mg_4Na_4Al_{12}Si_{12}O_{48}$($Mg_4Na_4-A$), $Ca_6Al_{12}Si_{12}O_{48}$($Ca_6-A$), $Zn_5Na_2Al_{12}Si_{12}O_{48}$($Zn_5Na_2-A$) 및 $Co_4Na_4Al_{12}Si_{12}O_{48}$($Co_4Na_4-A$)의 수화구조와 탈수구조에 있어서 골조원자, 양이온 및 물분자들의 위치와 에너지를 몇가지 퍼텐셜 함수를 써서 계산하여 구하였다. 탈수가 될 때 양이온은 수화구조에서의 6-ring이나 8-ring의 골조산소 쪽으로 이동하였으며 일반적으로 2가 이온치환 제올라이트 A가 완전탈수될 때는 그 골조가 제올라이트 A의 골조보다 불안정하였다. 수화상태의 경우 골조내에는 인접물분자 또는 골조산소원자와 수소결합하는 물; W(III), $Na^+$ 이온에 배위된 물; W(II) 및 2가 이온에 배위되는 물; W(I) 등이 존재하였으며 이들 세 그룹의 물분자들의 탈수에 대응하는 세개의 DTA 흡열피크를 관측하였다.

Keywords

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