The Crystal Structure of an Iondine Sorption Complex of Dehydrated Calcium and Silver Exchanged Zeolite A

$Ag^+$이온과 $Ca^{2+}$이온으로 치환한 제올라이트 A를 탈수한 후 요오드를 흡착한 결정구조

The crystal structure of an iodine sorption complex of vacumm-dehydrated Ag+ and Ca2+ exchanged zeolite A(a=12.174(3)Å) has been determined at 21℃ by single-crystal X-ray diffraction techniques in the cubic space group Pm3m. The crystal was prepared by flow method for three days using exchange solution in solution in which mole ratio of AgNO3 and Ca(NO3)2 was 1:150 with total concentration of 0.05 M. The complex was prepared by dehydration at 360℃ and 2×10-6 Torr for 2 days, followed by exposure to about 14.3 Torr of iodine vaporat 80℃ for 24 hours. Full-matrix least-squares refinement converged to the final error indices of R1=0.082, R2=0.068 using 122 reflections for which I > 3σ(I). Two Ag+ ions, 1.1 Ag+ ions, and 4.45 Ca2+ ions per unit cell are located on three different three-fold axes associated with 6-ring oxygens. Two Ag+ ions per unit cell are in the large cavity, 1.399(4)Å from the (111) plane of three oxygens. Another 1.1 Ag+ ions are found at opposite sites. Six iodine molecules are sorbed per unit cell. Each I2 molecule approaches a framework oxide ion axially (O-I=3.43(2)Å, I-I=2.92Å, I-I-O;166.1(3)°), by a charge transfer complex interaction. Two Ag+ ions make a close approach to the iodine molecules (Ag-I ; 2.73(2)Å).

Ag+ 이온과 Ca2+ 이온으로 교환하고 진공 탈수한 제올라이트 A에 요오드를 흡착한 결정 구조(a=12.174(3)Å)를 21℃에서 입방공간군 Pm3m을 사용하여 단결정 X-선 회절법으로 구조를 해석하였다. 결정은 AgNO3와 Ca(NO3)2의 몰비를 1:150으로 하고 농도를 0.05 M로 한 혼합용액을 사용해 흐름법으로 3일간 이온교환한 후 360℃에서 2×10-6 Torr하에서 2일간 진공탈수한 후 80℃에서 14.3 Torr의 요오드 증기로 24시간 처리하였다. 결정구조는 Full-matrix 정밀화 계산에서 I > 3σ(I)인 122개의 독립 반사를 사용하여 최종 오차 지수 R1=0.082, R2=0.068까지 정밀화시켰다. 본 결정 구조에는 단위세포당 결정학적으로 세 가지의 다른 종류의 양이온 즉 2개의 Ag+ 이온, 1.1 개의 Ag+ 이온 그리고 4.45개의 Ca2+이온이 6-링의 산소와 결합하면서 각각 서로 다른 3회 회전축 상에 위치하고 있었다. 2.0개의 Ag+ 이온이 3개의 산소로 만들어지는 (111) 평면으로부터 큰 동공쪽으로 1.399(4)Å 떨어져 위치하고 있었다. 또 다른 1.1 개의 Ag+이온은 반대쪽에서 발견되었다. 여섯 분자의 요오드 분자가 흡착되었다. 각 요오드 분자는 골조 산소와 전하이동 착물을 형성하였다. (O-I=3.43(2)Å, I-I=2.92Å, I-I-O;166.1(3)°). 이중 2개의 요오드 분자는 각각 하나의 Ag+ 이온과 매우 가깝게 결합하고 있음을 알 수 있었다(Ag-I;2.73Å).