• 제목/요약/키워드: Zeolite X

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Iodine Sorption Complexes of Partially Cobalt(II) Exchanged Zeolite A. Two Crystal Structures of $Co_{3.5}Na_5Si_{12}Al_{12}O_{48}\cdot2.5I_2\;and\;Co_{3.5}Na_5Si_{12}Al_{12}O_{48}\cdot5.0I_2$

  • Kim, Yang;Lee, Suk-Hee;Seff, Karl
    • 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 = $175^{\circ}$.

$Ag^+$ 이온으로 완전히 치환되고 탈수된 두개의 제올라이트 X의 결정구조 (Two Crystal Structures of the Vacuum-Dehydrated Fully $Ag^+$-Exchanged Zeolite X)

  • 장세복;박상윤;송승환;정미숙;김양
    • 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.

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칼슘 및 탈륨 이온으로 치환된 제올라이트 A, $Ca_xTl_{12-2x}-A$ (x = 1.4 및 5.6)를 탈수한 결정구조 (Two Crystal Structures of Dehydrated $Ca^{2+}-\;and\;Tl^+-$Exchanged Zeolite A, $Ca_xTl_{12-2x}-A$ (x = 1.4 and 5.6))

  • 김덕수;송승환;김양
    • 대한화학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.76-82
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    • 1993
  • Ca(II) 와 Tl(I)으로 교환되고 완전히 진공 탈수된 2개의 제올라이트 A 결정 즉, $Ca_{5.6}Tl_{0.8}-A (a = 12.242(2){\AA})\;와\;Ca_{1.4}Tl_{9.2}-A (a = 12.191(1){\AA})$의 구조를 21(1)$^{\circ}C$에서 입방공간군 Pm3m을 사용하여 X-선 단결정 회절법으로 해석하였다. 이들 두 결정은 총농도를 0.05M로 한 $Ca(NO_3)_2$ 와 $$TINO_3$ 혼합용액을 사용하여 흐름법으로 이온교환하여 만들었고 탈수는 360$^{\circ}C$$2{\times}10^{-6}\;torr$에서 2일간 행하였다. $Ca_{5.6}Tl_{0.8}-A$ 구조에서는 I > 3$\sigma$(I)인 회절점 179개를 사용하여 $R_1$ = 0.072 와 $R_2$ = 0.076까지, $Ca_{1.4}Tl_{9.2}-A$구조에서는 I > 3$\sigma$(I)인 회절점 226개를 사용하여 $R_1$ = 0.048 and $R_2$ = 0.043까지 정밀화시켰다. 두 구조에서 Ca(II) 이온은 3개의 6-링 산소와 결합하면서 3회 회전축 상에 위치하였다. 단위세포당 교한된 양이온의 총수가 8개 이상이면 $Ca^{2+}$ 이온은 6-링 자리에, $Tl^+$ 이온은 8-링 자리에 우선적으로 위치한다.

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Determination of Si/Al Ratio of Faujasite-type Zeolite by Single-crystal X-ray Diffraction Technique. Single-crystal Structures of Fully Tl+- and Partially K+-exchanged Zeolites Y (FAU), |Tl71|[Si121Al71O384]-FAU and |K53Na18|[Si121Al71O384]-FAU

  • Seo, Sung-Man;Lee, Oh-Seuk;Kim, Hu-Sik;Bae, Dong-Han;Chun, Ik-Jo;Lim, Woo-Taik
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제28권10호
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    • pp.1675-1682
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    • 2007
  • Large colorless single crystals of faujasite-type zeolite with diameters up to 200 μm have been synthesized from gels with the composition of 3.58SiO2:2.08NaAlO2:7.59NaOH:455H2O:5.06TEA:1.23TCl. Two of these, colorless octahedron about 200 μm in cross-section have been treated with aqueous 0.1 M TlC2H3O2 and KNO3 in order to prepare Tl+- and K+-exchanged faujasite-type zeolites, respectively, and then determined the Si/Al ratio of the zeolite framework. The crystal structures of |Tl71|[Si121Al71O384]-FAU and |K53Na18|[Si121Al71O384]-FAU per unit cell, a = 24.9463(2) and 24.9211(16) A, respectively, dehydrated at 673 K and 1 × 10-6 Torr, have been determined by single-crystal X-ray diffraction techniques in the cubic space group Fd m at 294 K. The two single-crystal structures were refined using all intensities to the final error indices (using only the 905 and 429 reflections for which Fo > 4σ(Fo)) R1/R2 = 0.059/0.153 and 0.066/0.290, respectively. In the structure of fully Tl+-exchanged faujasite-type zeolite, 71 Tl+ ions per unit cell are located at four different crystallographic sites. Twenty-nine Tl+ ions fill site I' in the sodalite cavities on 3-fold axes opposite double 6-rings (Tl-O = 2.631(12) A and O-Tl-O = 93.8(4)o). Another 31 Tl+ ions fill site II opposite single 6-rings in the supercage (Tl-O = 2.782(12) A and O-Tl-O = 87.9(4)o). About 3 Tl+ ions are found at site III in the supercage (Tl-O = 2.91(6) and 3.44(3) A), and the remaining 8 occupy another site III (Tl-O = 2.49(5) and 3.06(3) A). In the structure of partially K+-exchanged faujasite-type zeolite, 53 K+ ions per unit cell are found at five different crystallographic sites and 18 Na+ ions per unit cell are found at two different crystallographic sites. The 4 K+ ions are located at site I, the center of the hexagonal prism (K-O = 2.796(8) A and O-K-O = 89.0(3)o). The 10 K+ ions are found at site I' in the sodalite cavity (K-O = 2.570(19) A and O-KO = 99.4(9)o). Twenty-two K+ ions are found at site II in the supercage (K-O = 2.711(9) A and O-K-O = 94.7(3)o). The 5 K+ ions are found at site III deep in the supercage (K-O = 2.90(5) and 3.36(3) A), and 12 K+ ions are found at another site III' (K-O = 2.55(3) and 2.968(18) A). Twelve Na+ ions also lie at site I' (Na-O = 2.292(10) and O-Na-O = 117.5(5)o). The 6 Na+ ions are found at site II in the supercage (Na-O = 2.390(17) A and O-Na-O = 113.1(11)o). The Si/Al ratio of synthetic faujasite-type zeolite is 1.70 determined by the occupations of cations, 71, in two single-crystal structures.

몽골, 한국, 미국 천연 제올라이트의 특성 비교 분석 (Comparative Analysis of the Characteristics of Natural Zeolites from Mongolia, Korea, and the United State)

  • 바야르사이칸 바트체첵;김후식;김영훈;김정진;임우택
    • 광물과 암석
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    • 제35권2호
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    • pp.141-151
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    • 2022
  • 몽골(6종), 미국(1종), 한국(9종)지역에서 채취한 총 16종의 천연 제올라이트를 X-선 회절 분석, X-선 형광 분석, 열 시차, 열 중량 분석 및 양이온 교환능 분석을 통해 특성분석을 수행하였다. 16종의 시료 모두 두 종류 이상의 광물상이 공존하는 혼합광 형태이며, 주로 클라이놉틸로라이트, 휼란다이트, 모데나이트 및 차바자이트와 같은 광물의 조합으로 이루어져 있으며, 일부 시료에서는 운모 점토광물인 일라이트와 석영과 같은 광물이 불순물로 함유되어 있었다. X-선 형광 분석 결과 16종의 천연 제올라이트는 SiO2, Al2O3, K2O, CaO, Na2O, MgO 및 Fe2O3 산화물이 함유되어 있었다. 미국 천연 제올라이트인 U-1 시료가 223.3 meq/100 g으로 양이온 교환능이 가장 높게 나타났으며 몽골 천연 제올라이트에서는 M-6 시료가, 한국 천연 제올라이트에서는 K-1 시료가 각각 166.6 meq/100 g으로 가장 높게 나타났다. 열시차 및 열중량 분석 결과 16종의 시료 모두 600℃까지 열적으로 안정성이 우수한 것을 확인 하였다.

Synthesis of Tellurium Sorption Complexes in Fully Dehydrated and Fully Ca2+-exchanged Zeolites A and X and their Single-crystal Structures

  • Lim, Woo-Taik;Park, Jong-Sam;Lee, Sang-Hoon;Jung, Ki-Jin;Heo, Nam-Ho
    • 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.

Two Crystal Structures of $Tl^+$ and $Zn^{2+}$ Exchanged Zeolite A, $Tl_{12-2x}Zn_x-A$ (x=4.3 and 3.25)

  • Mi Suk Jeong;Seong Hwan Song;Young Wook Han;Yang Kim
    • 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.

Crystal Growth of NaA, NaP and NaX Zeolite

  • Kim, Ik-Jin;Kweon, Oh-Seong;Lee, Young-Hun;Moon, In-Ho;Jung, Mi-Jeong;ConstantinZografou
    • 한국결정성장학회:학술대회논문집
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    • 한국결정성장학회 1997년도 Proceedings of the 12th KACG Technical Meeting and the 4th Korea-Japan EMGS (Electronic Materials Growth Symposium)
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    • pp.27-32
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    • 1997
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