常见氟化试剂——二氟化氙

简述

二氟化氙(Xenon difluoride)是一种化学式为XeF₂的无机物，也称为二氟代氙，是一种无色固体，在室温下容易升华而形成大的透明晶体，在中性或碱性溶液中分解，在酸性溶液中较为稳定，水溶液有刺激气味。此外，二氟化氙蒸汽是无色的，具有令人发呕的恶臭。二氟化氙是一个稳定的化合物，可长期储放在镍制容器中，与干燥的石英或玻璃器皿也不发生反应。

性质研究

二氟化氙(XeF₂)晶体是一种重要的化学刻蚀材料和激光器件材料。利用密度泛函理论(DFT)，分别采用广义梯度近似(GGA)和局域密度近似(LDA)对二氟化氙晶体在0～120 GPa范围内的结构进行相关分子动力学模拟，得到了压强-体积(p-V)关系。结果表明，低压下用2种方法得到的二氟化氙晶体数据与实验比较吻合。同时，分析了高压下原子态密度的变化，得到二氟化氙晶体带隙与压强的变化关系，表明二氟化氙晶体在高压下是一种半导体材料[1]。

应用

二氟化氙主要用作氟化试剂，二氟化氙在反应后，氙一般不会进入到产物中，释出的氙可以循环使用，所以它是一种很好的氟化剂。它可以氟化许多无机化合物，并且是一种选择性很好的无机物氟化剂。但需要注意的是，二氟化氙只有在气相和非水溶液中才具有氟化性质，在水溶液中它只能起氧化剂的作用，例如其可与氯化氢反应释放氯气，将碘化钾氧化成碘。

具体应用方面，用二氟化氙与橡胶表面发生反应，研究在不同条件下得到氟化改性的结果，其表面致密光滑，表面含有一定量的氟，在高分子链上发生氟原子取代氢原子，形成碳氟键，并且氟化程度随时间增长而进一步加深，橡胶的性能明显提高[2]。另外，文献还公开了一种单晶硅的腐蚀液，按质量份数计包括以下组分：0.4份的二氟化氙，0.5份的氟化铵和100份的去离子水。该单晶硅的腐蚀液适用于腐蚀单晶硅或二氧化硅衬底上的单晶硅和多晶硅层，该腐蚀液的腐蚀速率快，可减少处理过程中的毒性[3]。

参考文献

[1]廖大麟,李佐,王朴,等.高压下XeF₂结构和电子性质的第一性原理研究[J].四川师范大学学报：自然科学版, 2013(6):4.DOI:10.3969/j.issn.1001-8395.2013.06.019.

[2]邓继勇,徐前永,王斌,等.橡胶材料表面氟化改性的研究[J].高分子材料科学与工程, 1999, 15(2):2.DOI:CNKI:SUN:GFZC.0.1999-02-047.

[3]王世榕.一种单晶硅的腐蚀液:CN201711278220.0[P].CN108085748A.