• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제14권5호
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• pp.603-610
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• 1993

The crystal structure of dehydrated $Ag_{5.6}K_{6.4}-A$, zeolite A ion-exchanged with $K^+\;and\;Ag^+$ as indicated and dehydrated at 360$^{\circ}$C, has been determined by single-crystal X-ray diffraction techniques. Also determined were the structures of the products of the reactions of this zeolite with 0.1 Torr of Cs vapor at 250$^{\circ}$C for 48 h and 72 h, and with 0.1 Torr of Rb vapor at 250$^{\circ}$C for 24 h. The structures were solved and refined in the cubic space group Pm3m at 21(l)$^{\circ}$C (a= 12.255(l) ${\AA}$ , 12.367(l) ${\AA}$, 12.350(l) ${\AA}$, and 12.263(l) ${\AA}$, respectively). Dehydrated $Ag_{5.6}K_{6.4}$-A was refined to the final error indices $R_1= 0.044\;and\;R_2=0.037$ with 202 reflections for which I>3${\sigma}$(I). The crystal structures of the reaction products were refined to $R_1=0.087\;and\;R_2= 0.089$ with 157 reflections, $R_1=0.080\;and\;R_2= 0.087$ with 161 reflections, and $R_1= 0.071\;and\;R_2=0.061$ with 88 reflections, respectively. In the structure of $Ag_{5.6}K_{6.4}-A,\;K^+$ ions block all 8-oxygen rings, and one reduced Ag atom is found per sodalite cavity. Also, ca. 4.6 $Ag^+ ions\;and\;3.4 K^+ ions$ are found at 6-ring sites in the large cavity. The crystal structures of the reaction products show that all $K^+$ and $Ag^+$ ions have been reduced, and that all K^+$ atoms have left the zeolite. Cs or Rb species are found at three different crystallographic sites: 3.0 $Cs^+\;or\;3.0Rb^+$ ions per unit cell occupy 8-ring centers, ca. 8.0 $Cs^+ ions\;or\;5.7 Rb^+$ ions, are found on threefold axes opposite 6-rings deep in the large cavity, and ca. 2.5 $Cs^+\;or\;2.3 Rb^+ ions are found on threefold axes in the sodalite unit. Also, 1 $Rb^+$ ion lies opposite a 4-ring. Silver atoms, corresponding to 75% or 40% occupancy of hexasilver clusters stabilized by coordination to $Cs^+\;or\;Rb^+$ ions, are found at the centers of the large cavities. In the crystal structures of dehydrated Ag_{5.6}K_{6.4}-A$ reacted with Cs vapor, excess Cs atoms are absorbed and these form (locally) cationic clusters such as $(Cs_4)3^+\;and\;(Cs_6)4^+$.

• 대한화학회지
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• 제40권7호
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• pp.474-482
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• 1996

$Ag^+$ 이온으로 완전히 치환되고 탈수된 두개의 제올라이트 X의 구조(a=24.922${\AA}$, a=24.901(1)${\AA}$)를 21$^{\circ}C$에서 입방공간군 Fd3을 사용하여 단결정 X-선 회절법으로 해석하고 구조를 정밀화하였다. 결정은 $AgNO_3$의 수용액을 사용하여 3일간 흐름법으로 이온 교환하였다. 첫번째 결정은 300$^{\circ}C$에서 $2{\times}10^{-6$torr하에서 2일간 진공 탈수하였다. 두번째 결정은 350$^{\circ}C$에서 진공 탈수하였다. 첫번째 구조는 Full-matrix 최소자승법 정밀화 계산에서 I>3${\sigma}$(I)인 227개의 독립 반사를 사용하여 최종 오차 인자를 $R_1=0.095,\;R_2=0.092$까지 정밀화 계산하였고, 두번째 구조는 334개의 독립 반사를 사용하여 $R_1=0.096,\;R_2=0.087$까지 정밀화시켰다. 첫번째 결정에서 Ag는 서로 다른 5개의 결정학적 자리에 위치하였다. 16개의 $Ag^-$이온은 D6R의 중심에 있는 자리 I를 채우면서 위치하고, 32개의 Ag원자는 D6R의 맞은편에 있는 소다라이트 공동에 있는 자리 I'에 위치하였고, 17개의 $Ag^+$ 이온은 큰 공동에 있는 6-산소 링에서 소다라이트 공동 내의 32-중축을 가진 II'에 위치하고, 15개의 $Ag^+$ 이온은 큰 공동에 32-중축을 가진 II에 위치하고, 나마지 12개의 $Ag^+$이온은 2중축을 약간 벗어난 큰 공동에 있는 III'에 위치하였다. 두번째 결정에서 모든 Ag종은 첫번째 결정과 유사한 자리에 있었다. 자리 I에 16개, 자리 I'에 28개, 자리 II에 16개, 자리 II'에 16개, 자리 III에 6개 또 다른 III'에 6개 모두 88개의 Ag종이 위치하였고 4개의 Ag원자는 탈수중에 골조 밖으로 이동하였다. 이들 결정에서 Ag원자는 소다라이트 공동의 중심에서 사면체의 $Ag_4$ 클라스터를 형성하였다. 이 클라스터는 2개의 $Ag^+$이온과 배위하여 안정화 된다. 클라스터에서 Ag-Ag 거리는 약 3.05.angs.이고 은금속에서 Ag-Ag 거리인 2.89.angs.보다 약간 길었다. 소다라이트 공동에 위치한 자리II에서 적어도 2개의 6-링에 위치한 $Ag^+$이온은 클라스터에 반드시 배위하며, 뒤틀린 팔면체 은 클라스터인($Ag_6)^{2+}$)로 존재한다.