카드뮴 이온으로 완전히 치환된 제올라이트 A를 진공 탈수한 후 브롬 증기로 흡착한 두개의 결정구조 = Two Crystal Structures of Bromine Sorption Complexes of Vacuum Dehydrated Fully Cd(Ⅱ)-Exchanged Zeolite A

국문 초록 (Abstract)

?? 이온으로 이온교환된 제올라이트 A를 진공 탈수한 후 브롬을 흡착한 두 개의 결정구조를 단결정 X-선 회절법으로 해석하였다. 이들 결정은 21℃에서 입방공간군 Pm3m을 사용하여 해석하고 정산(精算)하였다. 두 결정은 Cd(NO₃)₂와 Cd(OOCCH₃)₂의 몰분율이 1:1이고 전체농도가 0.05M 되도록 만든 혼합용액을 이용하여 흐름법으로 이온교환하여 제조하였다. 첫번째 결정은 450℃에서 ??의 진공하에서 2일간 탈수하였고, 두번째 결정은 650℃에서 ??의 진공하에서 2일간 탈수하였다. 두 결정을 24℃에서 약 160 Torr의 브롬증기로 반응시켰다. Full-matrix 최소자승법 정산에서 첫번째 결정(a=12.250(1) Å)과 두번째 결정(a=12.204(2) Å)의 마지막 오차인자는 I>3σ(I)인 212개의 독립반사를 사용하여 R₁=0.075, R₂=0.079이며 128개의 독립반사를 사용하여 R₁=0.089, R₂=0.078까지 각각 정산하였다. 두 결정에서 단위세포당 6개의 ?? 이온은 6-링 산소와 결합하면서 결정학적으로 서로 다른 2개의 3회 회전축상에 위치하고 있었다. 4.5개의 ?? 이온은 ?? 혹은 ??의 이온과 착물을 형성하기 위해서 O(3)의 (111)평면에서 큰 동공쪽으로 약 0.441 Å들어가 있었다. 나머지 1.5개의 ?? 이온은 O(3) (111)평면에서 Sodalite 동공 깊숙히 약 0.678 Å 들어간 자리에 위치하였다. 단위세포당 약 1.5개의 ??와 1.5개의 ?? 이온이 흡착되었다. ?? 이온결합은 2개의 ?? 이온과 골조 산소이온과 착물을 이룸으로써 안정화되었다. ?? 이온은 한 개의 ?? 이온과 골조 산소이온과 결합하고 있었다. 생성된 ??와 ??는 브롬 분자가 잔류하는 물분자와 반응하여 다음과 같이 생성할 수 있다.
??

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Two crystal structures of bromine sorption complexes of vacuum dehydrated Cd(II)-exchanged zeolite A have been determined by single-crystal x-ray diffraction techniques in the cubic space group Pm3m at 21(1)℃. Both crystals were ion exchanged in flowing streams of exchange solution in which mole ratio of Cd(NO₃)₂and Cd(OOCCH₃)₂ was 1:1 which a total concentration of 0.05M. First crystal was dehydrated at 450℃ and ?? for two days. Second crystal was dehydrated at 650℃ and ?? for two days. Both crystals were then treated with 160 Torr for two days. Second crystal was dehydrated at 650℃ and ?? Torr for two days. Both crystals were then treated with 160 Torr of zeolitically dried bromine vapor at 24℃. Full-matrix least-squares refinements of the first crystal (a=12.250(1) Å) and the second crystal (a=12.204(2) Å) have converged to final error indices, R₁=0.075 and R₂=0.079 with 212 reflections, and R₁=0.089 and R₂=0.078 with 128 reflections, respectively, for which I>3σ(I). Crystallographic analyses of both crystals show that six ?? ions are located on two different threefold axes of unit cell associated with 6-ring oxygens. Each 4.5 ?? ion is recessed ca. 0.441 Å into the large cavity to complex either with ?? or with ?? from the (111) plane of O(3), whereas each 1.5 ?? ions recessed ca. 0.678 A into the sodalite unit. Approximately 1.5 ?? and 1.5 ?? ions are sorbed per unit cell. Each ?? ion interacts and stabilized by complexing with two ?? ions and framework oxide ions, while each ?? ion interacts with one ?? ion and framework oxide ions. Because of residual water molecules, the following reactions may be occurred inside of zeolite cavity:
??
?? and ??