• 제목/요약/키워드: single-molecule techniques

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The Crystal Structure of Dehydrated Fully $Ag^+$-Exchanged Zeolite A Successively Treated with Ethylene and Bromine Vapor

  • Jeong, Mi-Suk;Jang, Se-Bok;Kim, Yang
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제15권11호
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    • pp.940-944
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    • 1994
  • The crystal structure of an ethylene sorption complex of dehydrated $Ag_{12}-A $reacted with bromine vapor has determined by single-crystal X-ray diffraction techniques in the cubic space group of Pm3m at 22(l)$^{\circ}$C (a=12.180(2) ${\AA}$). The crystal was prepared by dehydration of $Ag_{12}$-A at 400 $^{\circ}$C and $2 {\times} l0^{-6}$ Torr for 2 days, followed by exposure to 200 Torr of ethylene gas at 24(l) $^{\circ}$C for 1 hr. After the ethylene gas was evacuated for 1 hr, the crystal was exposed to 180 Torr of bromine vapor at 24(l) $^{\circ}$C for 1.5 h. The structure was refined to the final error indices, $R_1=0.066\;and\;R_2$ (weighted)=0.055, using 137 independent reflections for which I>3${\sigma}$I. About 55% of the sodalite unit contain two 6-ring $Ag^+$ ions and the remaining 45% contain $Ag_6$ molecules complexed to 2 $Ag^+$ ions at 6-ring sites to give $(Ag^+)_2(Ag_6).$ Upon sorption of ethylene, 4.75 ethylene molecules were sorbed per unit cell and of these, only 1.25 ethylene molecules were brominated by treatment of dibromine because of the limitation of the available space for the reaction products in the large cavity. In the large cavity, each of 3.5 $Ag^+$ ions forms a lateral ${\pi}$ complex with an ethylene molecule. About 2.5 8-ring $Ag^+$ ions per unit cell interact with 1.25 1,2-dibromoethane and each of ca. 1.25 6-ring $Ag^+$ ions also interacts with one of bromine atoms of 1,2-dibromoethane. Each bromine atom approaches a carbon atom with C-Br(l)=2.07(20) ${\AA}$ and C-Br(2)=2.07(10) ${\AA}$, respectively.

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 = $175^{\circ}$.

Crystal Structure of Fully Dehydrated Partially Ag$^+$-Exchanged Zeolite 4A, $Ag_{7.6}Na_{4.4}$-A. Ag$^+$ Ions Prefer 6-Ring Sites. One Ag$^+$ Ion is Reduced

  • Kim, Yang;Han, Young-Wook;Seff, Karl
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제7권3호
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    • pp.190-193
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    • 1986
  • The structure of partially $Ag^+$-exchanged zeolite 4A, $Ag_{7.6}Na_{4.4}-A$, vacuum dehydrated at $370^{\circ}C$, has been determined by single-crystal x-ray diffraction techniques in the cubic space group, Pm3m (a = 12.311(1)${\AA}$) at $24(1)^{\circ}}C$. The structure was refined to the final error indices $R_1$ = $R_2$ (weighted) = 0.064 using 266 independent reflections for which $I_0$>$3{\sigma}(I_0)$. Three $Na^+$ ions occupy the 3 8-ring sites, and the remaining ions, 1.4 $Na^+$ and 6.6 $Ag^+$, fill the 8 6-ring sites; each $Ag^+$ ion is nearly in the [111] plane of its 3 O(3) ligands, and each $Na^+$ ion is 0.9${\AA}$ from its corresponding plane, on the large-cavity side. One reduced silver atom per unit cell was found inside the sodalite unit. It was presumably formed from the reduction of a $Ag^+$ ion by an oxide ion of a residual water molecule or of the zeolite framework. It may be present as a hexasilver cluster in 1/6 of the sodalite units, or, most attractively among several alternatives, as an isolated Ag atom coordinated to 4 Ag ions in each sodalite unit to give $(Ag_5)^{4+}$, symmetry 4mm.

Crystal Structure of Dehydrated Partially Ag$^+$-Exchanged Zeolite A treated with Cesium Vapor at 250${^{\circ}C}$

  • Kim, Duk-Soo;Song, Seong-Hwan;Kim, Yang
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제10권3호
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    • pp.234-238
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    • 1989
  • The crystal structure of partially $Ag^+$-exchanged zeolite A, $Ag_{3.2}Na_{8.8}$-A, vacuum dehydrated at $360^{\circ}C$ and then exposed to 0.1 torr of cesium vapor for 12 hours at $250^{\circ}C$ has been determined by single-crystal X-ray diffraction techniques in the cubic space group Pm3m (a = 12.262(2)${\AA})\;at\;21(1)^{\circ}C$. The structure was refined to the final error indexes $R_1=0.068\;and\;R_2=0.072$ by using 338 reflections for which $I_o\;>\;3{\sigma}(I_o)$ and the composition of unit cell is $Ag_{3.2}Cs_{8.8}-A.\;3\;Cs^+$ ions lie on the centers of the 8-rings at sites of D4h symmetry. Two crystallographycally different 6-ring $Cs^+$ ions were found: 1.5 $Cs^+$ ions at Cs(2) are located inside of sodalite cavity and 4.3 $Cs^+$ ions at Cs(3) are located in the large cavity. The fractional occupancies observed at Cs(2) and Cs(3) indicate that the existence of at least three types of unit cells with regard to the 6-ring $Cs^+$ ions. For example, 50% of unit cells may have two $Cs^+$ ions at Cs(2) and 4 $Cs^+$ ions at Cs(3). 30% of unit cells may have one Cs+ ion at Cs(2) and 5 $Cs^+$ ions at Cs(3). The remaining 20% would have one $Cs^+$ ion at Cs(2) and 4 $Cs^+$ ions at Cs(3). On threefold axes of the unit cell two non-equivalent Ag atom positions are found in the large cavity, each containing 0.64 and 1.92 Ag atoms, respectively. A crystallographic analysis may be interpreted to indicate that 0.64 $(Ag_5)^+$ clusters are present in each large cavity. This cluster may be viewed as a tetrasilver molecule $(Ag_4)^0$(bond length, 2.84${\AA}$) stabilized by the coordination of one $Ag^+$ ion.

은 이온과 아연 이온으로 치환한 제올라이트 A $(Ag_{2.8}Zn_{4.6}-A)$의 탈수한 결정구조와 이것에 에틸렌을 흡착시킨 결정구조 (Crystal Structures of Dehydrated $Ag^+\;and\;Zn^{2+}$ Exchanged Zeolite A, $(Ag_{2.8}Zn_{4.6}-A)$ and of Its Ethylene Sorption Complex)

  • 정미숙;박종렬;김은식;김양
    • 대한화학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.189-195
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    • 1991
  • 탈수한 $(Ag_{2.8}Zn_{4.6}-A)$의 구조와 이 결정에 에틸렌 기체가 흡착된 구조를 X-선 단결정 회절법으로 입방공간군인 Pm3m을 사용하여 구조를 해석하고 정밀화시켰다. $Ag^+$ 이온 및 $Zn^{2+}$ 이온으로 이온교환시킨 두 개의 결정을 400$^{\circ}$C, $2.0{\times}10^{-6}$Torr의 진공하에서 2일간 탈수시킨 후, 그 중 하나의 결정에는 25(1)$^{\circ}$C에서 250 Torr의 에틸렌 기체를 1시간 동안 처리하였다. 탈수한 $Ag_{2.8}ZN_{4.6}-A$ (a = 12.137(2) ${\AA}$)의 결정구조는 I > 3${\sigma}$(I)인 237개의 회절점을 사용하여 $R_w$ 값이 0.044까지 정밀화시켰고, 에틸렌을 흡착시킨 $Ag_{2.8}ZN_{4.6}-A{\cdot}5.6C_2H_4$(a = 12.137(2) ${\AA}$)의 결정구조에서는 301개의 회절점을 사용하여 $R_w$값이 0.050까지 정밀화시켰다. 2.8개의 $Ag^+$ 이온은 에틸렌 분자와 ${\pi}$착물을 형성하며, 6-링 평면에서 큰 동공쪽으로 0.922(2) ${\AA}$이동한 위치에 골조의 산소와 2.240(5)${\AA}$에서 결합하고 있었고, 에틸렌 분자의 탄소원자와 2.290(5)${\AA}$에서 결합하고 있었다. $Zn^{2+}$ 이온은 단위세포단 두 개의 서로 다른 3회 회전축상에 위치하고 있으며, 이 중 2.8개의 $Zn^{2+}$ 이온은 에틸렌 분자와 ${\pi}$착물을 형성하며, (111) 평면에서 큰 동공쪽으로 0.408(2)${\AA}$이동한 위치에 골조의 산소와 결합하고 있었다. $Zn^{2+}$ 이온과 에틸렌 분자의 탄소원자간 결합거리는 2.78(4)${\AA}$이며, 이는 비교적 약한 결합임을 나타낸다.

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칼슘이온으로 완전히 치환한 제올라이트 A를 탈수한 후 브롬을 흡착한 결정구조 (The Crystal Structure of a Bromine Sorption Complex of Dehydrated Fully $Ca^{2+}$-Exchanged zeolite A)

  • 장세복;한영욱;문성두;김양
    • 대한화학회지
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    • 제35권6호
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    • pp.630-635
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    • 1991
  • 완전히 $Ca^{2+}$이온으로 치환한 제올라이트 A를 탈수한 후 브롬을 흡착한 결정구조(a = 12.211(2) ${\AA}$)를 입방공간군 Pm3m을 써서 단결정 X-선 회절법으로 해석하였다. 결정은 $360^{\circ}C$에서 2 ${\times}$ $10^{-6}$Torr하에서 2일간 진공 탈수한 후 $24^{\circ}C$에서 약 180 Torr의 브롬 기체로써 30분간 반응시켰다. 결과로 얻은 구조에서 6개의 $Ca^{2+}$이온은 6-링 산소와 결합하면서 두개의 다른 3회 회전축상에 위치하고 있었고 단이 세포당 총 6분자의 브롬이 흡착되었다. 각 브롬 분자는 골격구조의 산소이온과 전하이동착물을 형성하였다.(O-Br = 3.12(7) ${\AA}$, Br-Br = 2.64(9) ${\AA}$ 및 O-Br-Br = $178(2)^{\circ}$), Full-matrix 최소자승법 정밀화 계산에서 I > 3${\sigma}$ (I)인 103개의 독립반사를 써서 R = 0.104까지 얻었다.

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$Ag^+$이온과 $Ca^{2+}$이온으로 치환한 제올라이트 A를 탈수한 후 요오드를 흡착한 결정구조 (The Crystal Structure of an Iondine Sorption Complex of Dehydrated Calcium and Silver Exchanged Zeolite A)

  • 배명남;김양;김은식
    • 한국결정학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.118-124
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    • 1995
  • Ag+ 이온과 Ca2+ 이온으로 교환하고 진공 탈수한 제올라이트 A에 요오드를 흡착한 결정 구조(a=12.174(3)Å)를 21℃에서 입방공간군 Pm3m을 사용하여 단결정 X-선 회절법으로 구조를 해석하였다. 결정은 AgNO3와 Ca(NO3)2의 몰비를 1:150으로 하고 농도를 0.05 M로 한 혼합용액을 사용해 흐름법으로 3일간 이온교환한 후 360℃에서 2×10-6 Torr하에서 2일간 진공탈수한 후 80℃에서 14.3 Torr의 요오드 증기로 24시간 처리하였다. 결정구조는 Full-matrix 정밀화 계산에서 I > 3σ(I)인 122개의 독립 반사를 사용하여 최종 오차 지수 R1=0.082, R2=0.068까지 정밀화시켰다. 본 결정 구조에는 단위세포당 결정학적으로 세 가지의 다른 종류의 양이온 즉 2개의 Ag+ 이온, 1.1 개의 Ag+ 이온 그리고 4.45개의 Ca2+이온이 6-링의 산소와 결합하면서 각각 서로 다른 3회 회전축 상에 위치하고 있었다. 2.0개의 Ag+ 이온이 3개의 산소로 만들어지는 (111) 평면으로부터 큰 동공쪽으로 1.399(4)Å 떨어져 위치하고 있었다. 또 다른 1.1 개의 Ag+이온은 반대쪽에서 발견되었다. 여섯 분자의 요오드 분자가 흡착되었다. 각 요오드 분자는 골조 산소와 전하이동 착물을 형성하였다. (O-I=3.43(2)Å, I-I=2.92Å, I-I-O;166.1(3)°). 이중 2개의 요오드 분자는 각각 하나의 Ag+ 이온과 매우 가깝게 결합하고 있음을 알 수 있었다(Ag-I;2.73Å).

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완전히 탈수되고 부분적으로 칼슘 이온으로 교환된 제올라이트 A의 셀레늄 수착 화합물의 구조 연구 (Structural Study of Selenium Sorption Complex of Fully Dehydrated, Partially Ca2+-exchanged Zeolite A)

  • 김후식;박종삼;임우택
    • 광물과 암석
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    • 제33권3호
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    • pp.251-258
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    • 2020
  • 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, Fo> 4s(Fo)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.