Structural Study of Selenium Sorption Complex of Fully Dehydrated, Partially Ca2+-exchanged Zeolite A

Single crystal of fully dehydrated and partially Ca²⁺-exchanged zeolites A (|Ca₄Na₄|[Si₁₂Al₁₂O₄₈]-LTA) was brought into contact with Se in fine pyrex capillary at 523 K for 5 days. Crystal structure of Se-sorbed |Ca₄Na₄|[Si₁₂Al₁₂O₄₈]-LTA has been determined by single-crystal X-ray diffraction techniques at 294 K in the cubic space group $Pm{\bar{3}}m$ (a = 12.2787(13) Å). The crystal structure of yellow |Ca₄Na₄Se₄|[Si₁₂Al₁₂O₄₈]-LTA has been refined to the final error indices of R₁/wR₂ = 0.0960/0.3483 with 327 reflections for which F_o > 4s(F_o). In this structure, 4 Na⁺ and 4 Ca²⁺ ions fill every 6-ring site: These ions are all found at three crystallographic positions, on 3-fold axes equipoints of opposite 6-rings. Selenium atoms are found at three crystallographically distinct positions: 2 Se atoms per unit cell at Se(1) are located opposite 6-rings in the sodalite cavity (Se(1)-Na(1) = 2.53(5) Å) and 1 at Se(2) opposite 4-rings (Se(2)-O(1) = 2.76(10) Å) and 1 at Se(3) opposite 6-rings in the large cavity (Se(3)-Na(1) = 2.48(5) Å). Two molecular of Se₂ (Se(1)-Se(1) = 2.37(7) or 2.90(8) Å and Se(2)-Se(3) = 2.91(5) ) Å) are found in all sodalite cavity and large cavity. Other clusters such as Se₄ and Se₈ could be existed in large cavity. The inter-selenium distances turned out to be longer that of gases Se₂ molecule.

완전히 탈수되고 부분적으로 칼슘 이온으로 교환된 제올라이트 A의 셀레늄 수착 화합물의 구조 연구

Ca²⁺ 이온으로 부분적으로 치환된 제올라이트 A (|Ca₄Na₄|[Si₁₂Al₁₂O₄₈]-LTA) 단결정과 Se을 가는 모세관에 넣은 후 523 K 에서 5일동안 반응을 시켜 Se이 흡착된 제올라이트 A 단결정을 합성 하였다. 이 결정의 구조는 294 K 에서 단결정 X-선 회절 기술을 이용하여 $Pm{\bar{3}}m$ (a = 12.2787(13) Å) 입방 공간군에 속함을 확인 하였고, F_o> 4s(F_o)를 사용하여 최종 오차 인자를 R₁/wR₂= 0.0960/0.3483로 정밀화 하였다. 이 구조에서는 4개의 Na⁺와 4개의 Ca²⁺ 이온이 모든 6-ring 자리에 채워져 있었으며, 이들 이온들은 모두 6-ring 맞은편의 3-fold 축 상의 결정학적 위치에서 발견되었다. Se 원자들은 뚜렷하게 서로 다른 3개의 결정학적 위치에서 발견되었다. 단위 세포당 2개의 Se(1) 원자는 sodalite cavity 내 6-ring 맞은편 (Se(1)-Na(1) = 2.53(5)Å), 1개의 Se(2) 원자는 4-ring 맞은편 (Se(2)-O(1) = 2.76(10) Å), 그리고 1개의 Se(3) 원자는 large cavity 내 6-ring 맞은편 (Se(3)-Na(1) = 2.48(5) Å)에 각각 위치하고 있었다. 2가지 형태의 Se₂ 분자 (Se(1)-Se(1) = 2.37(7) or 2.90(8) Å and Se(2)-Se(3) = 2.91(5)) Å)가 sodalite cavity와 large cavity 내에서 발견되었으며, Se₄와 Se₈과 같은 형태의 클러스터가 large cavity 내에 존재할 수 있었다. 이들 클러스터내 Se 원자들 사이의 거리는 기체상태의 Se₂ 분자내 Se 원자 사이의 거리보다 더 길게 나타났다.