• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제10권5호
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• pp.426-430
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• 1989

Two crystal structures of iodine sorption complexes of dehydrated partially Co(Ⅱ )-exchanged zeolite A, $Co_{3.5}Na_5-A{\cdot}xI_2$, x = 2.5 and 5.0, have been determined by single crystal X-ray diffraction techniques. Both structures were solved and refined in cubic space group, Pm3m at $21(1)^{\circ}C$. The structures of $Co_{3.5}Na_5-A{\cdot}2.5I_2$(a = 12.173(1) ${\AA}$) and $Co_{3.5}Na_5-A{\cdot}5.0I_2$(a = 12.130(1) ${\AA}$) were refined to the final error indices, $R_1$ = 0.081 and $R_2$ = 0.077 with 261 reflections and $R_1$ = 0.103 and $R_2$ = 0.112 with 225 reflections, respectively, for which I>3${\sigma}$(I). In both structures, 3.5 $Co^{2+}$ ions and 4.5 $Na^+$ ions per unit cell lie at two crystallographically different 6-ring positions. 0.5 $Na^+$ ion lines in an 8-oxygen ring plane. Dehydrated $Co_{3.5}Na_5$-A sorbs 2.5 iodine molecules per unit cell at $70^{\circ}C$ (vapor pressure of $I_2$ is ca. 8.3 torr) within 30 minutes and 5 iodine molecules per unit cell at $80^{\circ}C$ (vapor pressure of $I_2$ is ca. 14.3 torr) within 24 hours. Each iodine molecule makes a close approach, along its axis to framework oxygen atom with I-I-O = $175^{\circ}$.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제30권6호
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• pp.1274-1284
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• 2009

Single crystals of fully dehydrated and fully $Ca^{2+}$-exchanged zeolites A (|$Ca_6$|[$Si_{12}Al_{12}O_{48}$]-LTA) and X (|$Ca_{46}$| [$Si_{100}Al_{92}O_{384}$]-FAU) were brought into contact with Te in fine pyrex capillaries at 623 K and 673 K, respectively, for 5 days. Crystal structures of Te-sorbed $Ca^{2+}$-exchanged zeolites A and X have been determined by single-crystal X-ray diffraction techniques at 294 K in the cubic space group Pm$\overline{3}$ m (a = 12.288(2) $\AA$) and Fd $\overline{3}$ (a = 25.012(1) $\AA$), respectively. The crystal structures of pale red-brown |$Ca_6Te_3$|[$Si_{12}Al_{12}O_{48}$]-LTA and black coloured |$Ca_{46}Te_8$| [$Si_{100}Al_{92}O_{384}$]-FAU have been refined to the final error indices of $R_1/wR_2\;=\;0.1096/0.2768\;and\;R_1/wR_2$ = 0.1054/ 0.2979 with 204 and 282 reflections for which $F_o\;>\;4{\sigma}(F_o)$, respectively. In the structure of |Ca6Te3|[$Si_{12}Al_{12}O_{48}$]- LTA, 6 $Ca^{2+}$ ions per unit cell were found at one crystallographic positions, on 3-fold axes equipoints of opposite 6-rings. In |$Ca_{46}Te_8$|[$Si_{100}Al_{92}O_{384}$]-FAU, 46 $Ca^{2+}$ ions per unit cell were found at four crystallographically distinct positions: 3 $Ca^{2+}$ ions at Ca(1) fill the 16 equivalent positions of site I, 21 $Ca^{2+}$ ions at Ca(2) fill the 32 equivalent positions of site I’, 10 and 12 $Ca^{2+}$ ions at Ca(3) and Ca(4), respectively, fill the 32 equivalent positions of site II. The Te clusters are stabilized by interaction with cations and framework oxygen. In sodalite units, Te-Te distances of 2.86(10) and 2.69(4) $\AA$ in zeolites A and X, respectively exhibited strong covalent properties due to their interaction with $Ca^{2+}$ ions. On the other hand, in large cavity and supercage, those of 2.99(3) and 2.76(11) $\AA$ in zeolites A and X, respectively, showed ionic properties because alternative ionic interaction was formed through framework oxygen at one end and $Ca^{2+}$ cations at the other end.

• 대한화학회지
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• 제39권1호
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• pp.7-13
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• 1995

$Ca^{2+}$ 이온으로 완전히 치환된 제올라이트 $X(Ca_{46}Al_{92}Si_{100}O_{384})$와 $Ca^{2+}$ 이온과 $K^+$ 이온으로 치환된 제올라이트 $X(Ca_{46}Al_{92}Si_{100}O_{384})$를 $360^{\circ}C에서2{\times}10^{-6}$ Torr의 진공하에서 탈수한 구조를 $21^{\circ}C에서$ 입방공간군 Fd3을 사용하여 단결정 X-선 회절법으로 해석하고 구조를 정밀화하였다. 탈수한 $Ca_{46}-X$의 구조는 Full-matrix 최소자승법 정밀화 계산에서 $I>3\sigma(I)인$ 166개의 독립반사를 사용하여 최종오차인자를 R_1=0.096,\;R_2=0.068$까지 정밀화 계산하였고, $Ca_{32}K_{28}-X$의 구조는 130개의 독립반사를 사용하여 R_1=0.078,\;R_2=0.056$까지 정밀화시켰다. 탈수된 $Ca_{46}-X$에서 $Ca^{2+}$ 이온은 점유율이 높은 서로 다른 두개의 자리에 위치하고 있었다. 16개의 $Ca^{2+}$ 이온은 이중 6-산소고리(D6R)의 중심에 위치하였고(자리 I; $(Ca(1)-O(3)=2.51(2)\AA)$, 30개의 $Ca^{2+}$ 이온은 큰 동공쪽으로 약 0.44 $\AA$ 들어간 자리에 위치하고 있다(Ca(2)-O_(2)=2.24(2) $\AA$, $O(2)-Ca(2)-O(2)=119(1)^{\circ}).$ 탈수한 $Ca_{32}K_{28}-X$의 구조에서 모든 $Ca^{2+}$ 이온과 $K^+$ 이온은 4개의 서로 다른 결정학적 자리에 위치하고 있었다 : 16개의 $Ca^{2+}$ 이온은 D6R의 중심에 위치하였고, 다른 16개의 $Ca^{2+}$ 이온과 16개의 $K^+$ 이온은 큰 동공에 있는 자리 II에 각각 위치하고 있었다. 이러한 $Ca^{2+}$ 이온과 $K^+$ 이온은 O(2)의 평면에서 큰 동공쪽으로 약 0.56 $\AA$과 1.54 $\AA$ 들어간 자리에 각각 위치하고 있었다. $(Ca(2)-O(2)=2.29(2)\AA$, $O(2)-Ca(2)-O(2)=119(1)^{\circ}$, $K(1)-O(2)=2.59(2)\AA$, and $O(2)-K(1)-O(2)=99.2(8)^{\circ}).$ 12개의 $K^+$ 이온은 큰 동공에 있는 자리 III에 위치하고 있었다. $(K(2)-O(4)=3.11(6)\AA$ and $O(1)-K(2)-O(1)=128(2)^{\circ}).$

• 한국결정학회지
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• 제15권2호
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• pp.59-68
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• 2004

부분적으로 $Co^{2+}$ 이온으로 치환된 제올라이트 A를 진공 탈수한 후 $300^{\circ}C$에서 12시간, 6시간, 2시간 동안 각각 0.6 torr의 K증기로 반응시킨 3개의 구조$(a=12.181(1)\;{\AA},\; a=12.184(1)\;{\AA},\; a=12.215(1)\;{\AA})$를 $21^{\circ}C$에서 입방공간군 Pm3m를 사용하여 단결정 X-선 회절법으로 해석하고 정밀화한다. K 증기로 반응시킨 3개의 구조는 Full-matrix 최소자승법 정밀화 계산에서 $1>\sigma(I)$인 70, 82, 80개의 독립반사를 각각 사용하여 최종오차인자를 R (weight) = 0.090, 0.091, 0.090까지 각각 정밀화한다. 3개의 구조에서 4개의$Co^{2+}$이온과 4개의 $Na^+$이온모두 K증기에 의해서 환원되어 $Co^{2+}$ 이온과 $Na^+$ 이온은 제올라이트 내에 더 이상 생성되지 않는다. K종류는 5개의 다른 결정학적 자리에 위치하는데 3개의 $K^+$이온은 8-링의 평면에 완전히 채워져 위치하고 약 11.5개의 $K^+$ 이온은 3회 회전축상의 6-링에 위치하고 약 4개는 큰 동공, 4개는 소다라이트 동공, 0.5개는 큰 공동의 4-링과 마주보는 위치에 위치하고 3개의 $K^0$원자는 3회 회전축상의 큰 동공 깊숙이 위치한다. 이들 구조는 제올라이트 A의 소다라이트 동공에서 사면체 $K_4$ (혹은 삼각형 $K_3$) 클라스터를 이루고 있으며 $K_4$ 혹은 $K_3$ 클라스터는 6-링의 3개의 산소와 삼면체로 결합한다. 이들 클라스터의 부분적으로 환원된 이온은 제올라이트 골조 산소와 우선적으로 결합한다. 이들 구조에서 제올라이트 골조의 음전하를 상쇄시키는데 필요한 12개의 $K^+$ 이온보다 많은 단위세포당 14.5개의 K종류가 존재하는데 이들 결과로 $K^0$원자가 흡착되었음을 알 수 있다. 큰 동공 깊숙이 위치한 3개의 $K^0$ 원자는 4개의 큰 동공에 위치한 $K^+$ 이온 중 3개와 결합하여 $K_7^{4+}$클라스터를 형성하며$K_7^{4+}$ 클라스터는 골조산소와 우선적으로 결합한다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제15권3호
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• pp.236-241
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• 1994

The crystal structures of $Cd_6-A$ evacuated at $2{\times}10^{-6}$ Torr and 750$^{\circ}$C (a=12.216(l) ${\AA}$), and of the product of its reaction with Rb vapor (a= 12.187(l) ${\AA}$), have been determined by single-crystal x-ray diffraction techniques in the cubic space group Pm$\bar{3}$m at 21(l)$^{\circ}$C. Their structures were refined to the final error indices, $R_1$=0.055 and $R_2$=0.067 with 191 reflections, and $R_1$=0.066 and $R_2$=0.049 with 90 reflections, respectively, for which I>3${\sigma}$(I). In dehydrated $Cd_6-A$, six $Cd^{2+}$ ions are found at two different threefold-axis sites near six-oxygen ring centers. Four $Cd^{2+}$ ions are recessed 0.50 ${\AA}$ into the sodalite cavity from the (111) plane at O(3), and the other two extend 0.28 ${\AA}$ into the large cavity from this plane. Treatment at 250 $^{\circ}$C with 0.1 Torr of Rb vapor reduces all $Cd^{2+}$ ions to give $Rb_{13.5^-}$A. Rb species are found at three crystallographic sites: three $Rb^+$ ions lie at eight-oxygen-ring centers, filling that position, and ca. 10.5 $Rb^+$ ions lie on threefold axes, 8.0 in the large cavity and 2.5 in the sodalite cavity. In this structure, ca. 1.5 Rb species more than the 12 $Rb^+$ ions needed to balance the anionic charge of zeolite framework are found, indicating that sorption of $Rb^0$ has occurred. The occupancies observed can be most simply explained by two "unit cell" compositions, $Rb_{12^-}A{\cdot}Rb$ and $Rb_{12^-}A{\cdot}2Rb$, of approximately equal population. In sodalite cavities, $Rb_{12^-}A{\cdot}Rb$ would have a $(Rb_2)^+$ cluster and $Rb_{12^-}A{\cdot}2Rb$ would have a triangular $(Rb_3)^+$ cluster. Each of the atoms of these clusters must bind further through a six-oxygen ring to a large cavity $Rb^+$ to give $(Rb_4)^{3+}$ (linear) and $(Rb_6)^{4+}$ (trigonal). Other unit-cell compositions and other cationic cluster compositions such as $(Rb_8)^{n+}$ may exist.

• 대한화학회지
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• 제37권2호
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• pp.191-198
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• 1993

$Cd^{2+}$ 이온으로 이온 교환된 제올라이트 A를 $750^{\circ}C$에서 $2{\times}10^{-6}$ torr의 진공하에서 탈수한 구조(a = 12.204(1) $\AA$)와 이 결정에 $250^{\circ}C$에서 12시간도안 약 0.1 torr의 Cs 증기로 반응시킨 구조 (12.279(1) $\AA$)를 $21^{\circ}C$에서 입방공간군 Pm3m를 사용하여 단결정 X-선 회절법으로 해석하고 정밀화하였다. 탈수한 $Cd_{6-}A$의 구조는 Full-matrix 최소자승법 정밀화 계산에서 I > $3{\sigma}(I)$인 151개의 독립반사를 사용하여 최종 오차인자를 $R_1=$ 0.081, $R_2=$ 0.091까지 정밀화 계산하였고, 이 결정을 세슘 증기로 반응시킨 구조는 82개의 독립반사를 사용하여 $R_1=$ 0.095 and $R_2=$ 0.089까지 각각 정밀화시켰다. 탈수한 $Cd_{6-}A$의 구조에서는 단위세포당 6개의 $Cd^{2+}$ 이온은 O(3)의 (111) 평면에서 소다라이트 동공쪽으로 약 $0.460\AA$ 들어간 자리에 위치하였다(Cd-O(3) = 2.18(2) $\AA$ and O(3)-Cd-O(3) = $115.7(4)^{\circ}$ 또 약 0.1 torr의 Cs 증기를 써서 $250^{\circ}C$에서 반응시킨 결정에서는 탈수한 $Cd_{6-}A$의 6개의 $Cd^{2+}$ 이온은 모두 Cs 증기에 의해 환원되고 세슘은 4개의 다른 결정학적 자리에 위치하였다. 3개의 $Cs^+$ 이온은 $D_{4h}$의 대칭을 가지고 8-링의 중심에 위치하였다. 단위세포당 약 9개의 $Cs^+$ 이온은 3회 회전축상에 위치하였다. 그 중 약 7개의 $Cs^+$ 이온은 큰 동공내의 3회 회전축상의 6-링에 위치하고 2개의 $Cs^+$ 이온은 소다라이트 동공내에 존재한다. 0.5개의 $Cs^+$ 이온은 큰 동공의 4-링과 마주보는 위치에 위치한다. 이 구조에서 제올라이트 골조의 음하전을 상쇄시키는데 필요한 단위세포당 12개의 $Cs^+$ 이온보다 많은 약 12.5개의 Cs 종이 존재한다. 즉 $Cs^0$가 흡착되었음을 알 수 있다. 또 관측한 점유수에서 두 종류의 단위 세포 배열 즉 $Cs_{12}-A$와 $Cs_{13}-A$가 존재함을 알 수 있다. 단위세포의 약 50%는 2개의 $Cs^+$ 이온이 소다라이트 동공내에서 6-링 가까이에 존재하고 6개의 $Cs^+$ 이온은 큰 동공내에서 6-링 가까이에 위치한다. 1개의 $Cs^+$ 이온은 큰 동공내에서 4-링과 마주보는 위치에 있다. 단위세포의 나머지 50%는 소다라이트 동공내에 2개의 Cs종이 위치하고 큰 동공내에 있는 8개의 $Cs^+$ 이온 중 2개의 $Cs^+$ 이온과 결합하여 선형의 $(Cs_4)^{3+}$ 클라스터를 형성하고 있다. 이 클라스터는 3회 회전축상에 놓여있고 소다라이트 동공 중심을 지나가고 있다. 모든 단위세포는 3개의 $Cs^+$ 이온이 D4h의 대칭을 가지고 8-링 중심에 위치하고 있다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제10권3호
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• pp.243-247
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• 1989

Two crystal structures of dehydrated $Ag^+\;and\;Ca^{2+}$ exchanged zeolite A, $Ag_2Ca_$5-A, reacting with 0.01 Torr of Cs vapor at $200^{\circ}C$ for 2 hours and 0.1 Torr of Cs vapor at $250^{\circ}C$ for 48 hours, respectively, have been determined by single crystal X-ray diffraction techniques. Their structures were solved and refined in the cubic space group Pm3m at $21(1)^{\circ}C$. The stoichiometry of first crystal was $Ag_2Ca_5$-A (a = 12.294(1)${\AA}$), indicating that Cs vapor did not react with cations in zeolite A and that of second crystal was $Ag_2Cs_{10}$-A (a = 12.166(1)${\AA}$), indicating that all $Ca^{2+}$ ions were reduced by Cs vapor and replaced by $Cs^+$ ions. Full-matrix least-squares refinements of $Ag_2Ca_5-A\;and\;Ag_2Cs_{10}$-A has converged to the final error indices, $R_1\;=\;0.041\;and\;R_2$ = 0.048 with 227 reflections, and $R_1\;=\;0.117\;an\;n\;fdd\;R_2$ = 0.120 with 167 reflections, respectively, for which I > $3{\sigma}$(I). In the structure of $Ag_2Ca_5$-A, both $Ag^+$ ions and $Ca^{2+}$ ions lie on two crystal symmetrically independent threefold axis sites on the 6-rings; $2\;Ag^+$ ions are recessed 0.33 ${\;AA}$ from the (111) planes of three O(3) oxygens and 5 $Ca^{2+}$ ions lie on the nearly center of each 6-oxygen planes. In the structure of $Ag_2Cs_{10}-A,\;Cs^+$ ions lie on the 5 different crystallographic sites. 3 $Cs^+$ ions lie at the centers of the 8-rings at sites of D4h symmetry. 6 $Cs^+$ ions lie on the threefold axes of unit cell: $4\;Cs^+$ ions are found deep in the large cavity and 2 $Cs^+$ ions are found in the sodalite cavity. One $Cs^+$ ion is found in the large cavity near a 4-ring.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제30권8호
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• pp.1703-1710
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• 2009

The single-crystal structure of |$Ca_{35.5}$|[$Si_{121}Al_{71}O_{384}$]-FAU, $Ca_{35.5}Si_{121}Al_{71}O_{384}$ per unit cell, a = 24.9020(10) $\AA$, dehydrated at 673 K and 2 ${\times}\;10^{-6}$Torr, has been determined by single-crystal X-ray diffraction techniques in the cubic space group Fd$\overline{3}$m at 294 K. The large single crystals of zeolite Y (Si/Al = 1.70) were synthesized up to diameters of ${\mu}m\;and\;Ca^{2+}$-exchanged zeolite Y were prepared by ion exchange in a batch method of 0.05 M aqueous Ca($NO_3)_2$ for 4 hrs at 294 K. The structure was refined using all intensities to the final error indices (using only the 971 reflections for which $F_o\;>\;4{\sigma}(F_o))\;R_1$ = 0.038 (based on F) and $R_2$ = 0.172 (based on $F^2$). About 35.5 $Ca^{2+}$ ions per unit cell are found at an unusually large number of crystallographically distinct positions, four. Nearly filling site I (at the centers of the double 6-rings), 14.5 octahedrally coordinated $Ca^{2+}$ ions (Ca-O = 2.4194(24) $\AA$ and O-Ca-O = 87.00(8) and 93.00($8^o$) are found per unit cell. One $Ca^{2+}$ ion per unit cell is located at site II’ in the sodalite cavity and extends 0.50 $\AA$ into the sodalite cavity from its 3-oxygen plane (Ca-O = 2.324(13) $\AA$ and O-Ca-O = 115.5(10)o). The remaining twenty $Ca^{2+}$ ions are found at two nonequivalent sites II (in the supercages) with occupancies of 10 and 10 ions, respectively. Each of these $Ca^{2+}$ ions coordinates to three framework oxygens, either at 2.283(3) or 2.333(5) $\AA$, respectively, and extends either 0.24 or 0.54 $\AA$, respectively, into the supercage from the three oxygens to which it is bound. In this crystal, site I is the most populated; sites II’ and II are only sparsely occupied.$Ca^{2+}$+ appears to fit the octahedral site I best. No cations are found at sites III or III’, which are clearly less favorable for $Ca^{2+}$ ions in dehydrated zeolite Y.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제32권10호
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• pp.3696-3701
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• 2011

The single-crystal structure of partially dehydrated partially $Mg^{2+}$-exchanged zeolite Y, ${\mid}Mg{30.5}Na_{14}(H_2O)_{2.5}{\mid}$ [$Si_{117}Al_{75}O_{384}$]-FAU per unit cell, ${\alpha}$ = 25.5060(1) ${\AA}$, dehydrated at 723 K and $1{\times}10^{-4}$ Pa, has been determined by single-crystal X-ray diffraction techniques in the cubic space group Fd$\bar{3}$ m at 100(1) K. The structure was refined using all intensities to the final error indices (using only the 561 reflections with $F_{\circ}$ > $4{\sigma}(F_{\circ})$) $R_1$ = 0.0377 (Based on F) and $R_2$ = 0.1032 (Based on $F^2$). About 30.5 $Mg^{2+}$ ions per unit cell are found at four different crystallographic sites. The 14 $Mg^{2+}$ ions occupy at site I at the center of double 6-ring (Mg-O = 2.231(3) ${\AA}$, O-Mg-O = $89.15(11)^{\circ}$ and $90.85(11)^{\circ}$). Four $Mg^{2+}$ ions are found at site I' in the sodalite cavity; the $Mg^{2+}$ ions are recessed 1.22 ${\AA}$ into the sodalite cavity from their 3-oxygen plane (Mg-O = 2.20(3) ${\AA}$ and O-Mg-O = $92.3(14)^{\circ}$). Site II' positions (opposite single 6-rings in the sodalite cage) are occupied by 2.5 $Mg^{2+}$ ions, each coordinated to an $H_2O$ molecule (Mg-O = 2.187(20) ${\AA}$ and O-Mg-O = $114.2(16)^{\circ}$). The 10 $Mg^{2+}$ ions are nearly three-quarters filled at site II in the supercage, being recessed 0.12 ${\AA}$ into the supercage (Mg-O = 2.123(4) A and O-Mg-O = $119.70(19)^{\circ}$). About 14 $Na^+$ ions per unit cell are found at one crystallographic site; the $Na^+$ ions are located at site II in the supercage (Na-O = 2.234(7) ${\AA}$ and O-Mg-O = $110.5(4)^{\circ}$).

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제11권2호
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• pp.150-154
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• 1990

The structures of $Tl_{12-2x}Zn_x-A$ (x = 4.3 and 3.25), vacuum dehydrated zeolite A with all $Na^+$ ions replaced by $Tl^+$ and $Zn^{2+}$ as indicated, have been determined by single-crystal X-ray diffraction techniques in cubic space group Pm3m at 21(1) $^{\circ}C$ (a=12.100(2) ${\AA}$ for $Tl_{3.4}Zn_{4.3}-A$ and a=12.092(2) ${\AA}$ for $Tl_{5.5}Zn_{3.25}-A$). The crystals of $Tl_{3.4}Zn_{4.3}-A$ and $Tl_{5.5}Zn_{3.25}-A$ were prepared by flow method using exchange solutions in which mole ratios of $TlNO_3$,/TEX> and $Zn(NO_3)_2$ were 1:50 and 1:1, respectively, with total concentration of 0.05 M. The structures of the dehydrated $Tl_{3.4}Zn_{4.3}-A$ and $Tl_{5.5}Zn_{3.25}-A$ were refined to yield the final error indices $R_1$ = 0.075 and $R_2$ = 0.075 with 236 reflections, and $R_1$ = 0.057 and $R_2$ = 0.064 with 202 reflections, respectively, for which I > 3$\sigma$(I). Both structures indicate that Zn(II) ions are coordinated by three framework oxygens: the Zn(II) to O(3) distances are 2.08(1) ${\AA}$ for $Tl_{3.4}Zn_{4.3}-A$ and 2.07(1) ${\AA}$ for $Tl_{5.5}Zn_{3.25}-A$, respectively. In each structure, the angle subtended at Zn(II), O(3)-Zn(II)-O(3) is 119.9(3)$^{\circ}$ for $Tl_{3.4}Zn_{4.3}-A$, and 120.0(3)$^{\circ}$ for $Tl_{5.5}Zn_{3.25}-A$, respectively, close to the idealized trigonal-planar value. Zn(II) ions prefer to 6-ring sites. $Tl^+$ ions do not have any preference to a particular site but occupy simultaneously both at the 6-ring sites and 8-ring sites.