• 제목/요약/키워드: Anionic framework

검색결과 10건 처리시간 0.028초

A Novel 3D Polypseudo-rotaxane Metal-organic Framework Based on a Flexible Bis-pyridyl-bis-amide Ligand

  • Wang, Xiu-Li;Han, Na;Lin, Hong-Yan;Xu, Chuang;Luan, Jian;Liu, Guo-Cheng
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
    • /
    • 제33권11호
    • /
    • pp.3793-3796
    • /
    • 2012
  • A novel 3D compound $\{[Cu(L)(H_2O)_4][Cu_2(SIP)_2(L)_2]\}{\cdot}2H_2O$ (1) (L = N,N-bis(4-pyridinecarboxamide)-1,4-butane, SIP = 5-sulfoisophthalate) is hydrothermally synthesized. X-ray diffraction analysis reveals that compound 1 is composed of 2D anionic $[Cu_2(SIP)_2(L)_2]_n{^{2n-}}$ double-layers and discrete 1D cationic $[CuL(H_2O)_4]_n{^{2n+}}$ polymeric chains, which represents a rare 3D polypseudo-rotaxane MOF from intercalation of 1D and 2D framework. In addition, the luminescent property and electrochemical behavior of compound 1 have been investigated.

Weak Interactions Between Organic Molecules and Alkali Metal Ions Present in Zeolites Help Manipulate the Excited State Behavior of Organic Molecules

  • Ramamurthy, V.
    • Journal of Photoscience
    • /
    • 제10권1호
    • /
    • pp.127-148
    • /
    • 2003
  • Zeolite is a porous highly interactive matrix. Zeolitic cations help to generate triplets from molecules that possess poor intersystem crossing efficiency. Certain zeolites act as electron acceptors and thus can spontaneously generate radical cations. Zeolites also act as proton donors and thus yield carbocations without any additional reagents. These reactive species, radical cations and carbocations, have long lifetime within a zeolite and thus lend themselves to be handled as ‘regular’ chemicals. Internal structure of zeolites is studded with cations, the counter-ions of the anionic framework. The internal constrained structure and the cations serve as handles for chemists to control the behavior of guest molecules included within zeolites.

  • PDF

Two Crystal Structures of Dehydrated Fully $Ca^{2+}$-Exchanged Zeolte A Reacting with Rubidium Vapor

  • Song, Seong-Hwan;Kim, Yang
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
    • /
    • 제14권2호
    • /
    • pp.258-262
    • /
    • 1993
  • Two single crystals of fully dehydrated $Rb^+$ -exchanged zeolite A have been prepared by the reduction of all $Ca^{2+}$ ions in dehydrated $Ca_6$-A by rubidium vapor. Their structures were determined by single crystal X-ray diffraction methods in the cubic space group Pm3m (a=12.160(2) $^{\AA}$ and 12.166(2) $^{\AA}$) at 22(1)$^{\circ}$C. In these structures, 12.4(2) to 13.3(2) Rb species are found per unit cell, more than 12 Rb$^+$ ions needed to balance the anionic charge of the zeolite framework, indicating that the sorption $Rb^0$ has occurred. In each structure, three $Rb^+$ ions per unit cell are located at the centers of the 8-rings. Six to eight $Rb^+$ ions are found opposite the 6-rings on threefold axes, and three $Rb^+$ ions are found in a sodalite unit. About 0.5 $Rb^+$ ion lies opposite a 4-ring. The structural analysis indicates the presence of a triangular rubidium cluster in the sodalite cavities. The triangular rubidium clusters may be stabilized by the coordination to two and/or three rubidium ions in the large cavity. Therefore, this cluster may be viewed as $(Rb_5)^{4+}$ and/or $(Rb_6)^{4+}$.

소성된 Mg-Al Layered Double Hydroxide에 의한 비소(V)의 흡착 (Sorption of Arsenate by the Calcined Mg-Al Layered Double Hydroxide)

  • 서영진;강윤주;최정;김준형;박만
    • 한국토양비료학회지
    • /
    • 제41권6호
    • /
    • pp.369-373
    • /
    • 2008
  • Mg-Al LDH를 이용하여 수용액중 비소와의 반응특성을 규명하고 비소 제거제로서 활용가능성을 규명하기 위하여 비소의 흡착특성, 제거효율 및 제거기작에 대한 조사를 하였다. Mg-Al LDH는 소성(calcination)에 의한 탈수로 Mg oxide 형태를 나타내었고 비소를 흡착시킨 결과 반응 22시간 이후에 흡착평형에 도달하였으며 흡착량은 약 530 mmol/kg정도였다. 반응농도별 LDH의 등온흡착은 L-type의 흡착반응을 나타내었다. 소성된 Mg-Al LDH는 용액중에서 재수화(rehydration) 될 때 비소가 LDH의 구조의 복구과정(reconstruction)에서 이온교환 반응에 의해 층간삽입이 일어나는 것으로 나타났다. LDH에 대한 arsenate와 phosphate, arsenate와 sulfate의 경쟁흡착 결과 arsenate와 phosphate의 선택성은 비슷한 편이었고, arsenate는 sulfate에 비해 선택성이 우수하였다. 따라서 calcined Mg-Al LDH는 비교적 높은 비소 제거효율을 나타내므로 비소 제거제로서 사용 가능성이 매우 높은 것으로 판단된다.

루비듐 증기와 반응한 제올라이트 4A에 대한 결정학적 연구 (Crystallographic Study on Zeolite 4A Reacted with Rubidium Vapor)

  • 송승환;김양;한영욱
    • 한국광물학회지
    • /
    • 제4권2호
    • /
    • pp.99-107
    • /
    • 1991
  • Three fully dehydrated fully Rb+-exchanged zeolite A single crystals have been prepared by the reduction of all Na+ ions in dehydrated Na12-A by rubidium vapor at various experimental conditions (220 $\leq$ T $\leq$ 33$0^{\circ}C$, 2 $\leq$ t $\leq$24 hours, and 0.1 $\leq$ PRb $\leq$ 1.1 Torr). Their structures were determined by single-crystal X-ray diffraction methods in the space group {{{{ RHO }}m3m (a=12.245(3) A) at 22(1)$^{\circ}C$. In these structures 12.6(2) to 13.5(2) Rb species are found per unit cell, more than the 12 Rb+ ions needed to balance the anionic charge of the zeolite framework, indication that the sorption of Rb0 has occurred. In each structure, three Rb+ ions per unit cell are located at the centers of 8-rings. Beyond that, the fractional occupancies observed are simply explained by two unit cell arrangments. In one, two Rb+ ions are in the sodalite unit near opposite 6-rings, six are in the large cavity near 6-ring, and one is in the large cavity near a 4-ring. In the other, three Rb species in the sodalite cavity (forming a triangle 3.7 A on an edge) each bond (3.4 A) through a 6-ring to an Rb species in the large cavity to give an (Rb6)4+ cluster of symmetry 3m (C3V). Five additional Rb+ ions fill the remaining large-cavity 6-ring sites.

  • PDF

Crystal Structures of Zeolite X Exchanged by Two Different Cations. Structures of Cd32Cs28-X and Cd28Rb36-X (X=Si100Al92O384)

  • Jeong, Gyoung-Hwa;Kim, Yang
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
    • /
    • 제23권8호
    • /
    • pp.1121-1126
    • /
    • 2002
  • Two anhydrous crystal structures of fully dehydrated Cd2+ - and Cs+ -exchanged zeolite X, Cd32Cs28Si100Al92O384 (Cd32Cs28-X: a = 24.828(11) $\AA)$ and fully dehydrated Cd,sup>2+ - and Rb+ -exchanged zeolite X, Cd28Rb36Si100Al92O384 (Cd28Rb36-X: a = 24.794(2) $\AA$), have been determined by single-crystal X-ray diffraction techniques in the cubic space group Fd3 at $21(1)^{\circ}C.$ The structures were refined to the final error indices, R1 = 0.058 and R2 = 0.065 with 637 reflections for Cd32Cs28-X and R1 = 0.086 and R2 = 0.113 with 521 reflections for Cd28Rb36-X for which I > $3\sigma(I)$. In the structure of Cd,sub>32Cs28-X, 16 Cd2+ ions fill the octahedral sites I at the centers of the double six rings (Cd-O = $2.358(8)\AA$ and O-Cd-O = $90.8(3)^{\circ}$ ). The remaining 16 Cd2+ ions occupy site II (Cd-O = $2.194(8)\AA$ and O-Cd-O = $119.7(4)^{\circ})$ and six Cs+ ions occupy site II opposite to the single six-rings in the supercage; each is $2.322\AA$ from the plane of three oxygens (Cs-O = 3.193(13) and O-Cs-O = $73.0(2)^{\circ}).$ Aboutten Cs+ ions are found at site II', $1.974\AA$ into the sodalite cavity from their three oxygen plane (Cs-O = $2.947(8)\AA$ and O-Cs-O = $80.2(3)^{\circ}).$ The remaining 12 Cs+ ions are distributed over site III' (Cs-O = 3.143(9) and O-Cs-O= $59.1(2)^{\circ})$. In the structure of Cd28Rb36-X, 16 Cd2+ ions fill the octahedral sites I at the center of the double-sixrings (Cd-O = 2.349(15) and O-Cd-O = $91.3(5)^{\circ}$ ). Another 12 Cd2+ ions occupy two different II sites (Cd-O = $2.171(18)/2.269(17)\AA$ and O-Cd-O = $119.7(7)/113.2(7)^{\circ}).$ Fifteen Rb+ ions occupy site II (Rb-O = $2.707(17)\AA$ and O-Rb-O = $87.8(5)^{\circ}).$ The remaining 21 Rb+ ions are distributed over site III' (Rb-O = $3.001(16)\AA$ and O-Rb-O = $60.7(4)^{\circ})$. It appears that the smaller and more highly charged Cd2+ ions prefer sites I and Ⅱ in that order, and the larger Rb+ and Cs+ ions, which are less able to balance the anionic charge of the zeolite framework, occupy sites II and II' with the remainder going to the least suitable site in the structure, site III'.The maximum Cs+ and Rb+ ion exchanges were 30% and 39%, respectively. Because these cations are too largeto enter the small cavities and their charge distributions may be unfavorable, cation-sieve effects might appear.

Crystal Structures of Fully Dehydrated Zeolite $Cd_6-A$ and of $Rb_{13.5}-A$, the Product of its Reaction with Rubidium, Containing Cationic Clusters

  • Jang, Se-Bok;Kim, Yang;Seff, Karl
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
    • /
    • 제15권3호
    • /
    • pp.236-241
    • /
    • 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.

부분적으로 코발트 이온으로 치환한 제올라이트 A를 진공 탈수한 후 칼륨 증기로 반응시킨 3개의 결정구조 (Three Crystal Structures of Dehydrated Partially $Co^{2+}-Exchanged$ Zeolite A Treated with Potassium Vapor)

  • 정미숙;장세복
    • 한국결정학회지
    • /
    • 제15권2호
    • /
    • pp.59-68
    • /
    • 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})$$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.

$750^{\circ}C$ 에서 탈수한 $Cd_6-A$의 결정구조와 이 결정을 세슘 증기로 반응시킨 결정구조 (Crystal Structures of $Cd_6-A$ Dehydrated at $750^{\circ}C$ and Dehydrated $Cd_6-A$ Reacted with Cs Vapor)

  • 장세복;김양
    • 대한화학회지
    • /
    • 제37권2호
    • /
    • pp.191-198
    • /
    • 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$$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.

  • PDF