氙氣吸附捕集與分離研究進(jìn)展

于彩虹，陶平，王昊楠，余憶玄，邵秘華，趙寶剛，孫天軍，

(1.大連海事大學(xué) 環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧 大連 116023；2.大連海事大學(xué) 輪機(jī)工程學(xué)院，遼寧 大連 116023)

氙(Xe)在常溫常壓下是無色無味的單原子氣體，具有優(yōu)異的化學(xué)惰性。氙氣在電子、醫(yī)療器械、氣體激光器與等離子流等工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域有著極其廣泛的應(yīng)用。利用氙氣的發(fā)光強(qiáng)度制成各種品類燈用于電影攝影、舞臺(tái)照明、導(dǎo)航；氙與多種氣體混合可制成氣體激光器與準(zhǔn)分子激光器用于測量、通訊、激光手術(shù)等；氙因無副作用亦用作醫(yī)用麻醉劑。氙在基礎(chǔ)研究中也發(fā)揮著重要作用。在蛋白質(zhì)及相關(guān)生物分子的化學(xué)研究中，氙可作為探針分子用于識別蛋白質(zhì)活性位點(diǎn)和空穴[1]；129Xe核磁共振可以很好地分辨多孔材料的小孔到寬孔狀態(tài)的變化用于研究多孔材料氣體吸附行為[2]。氙還在核素探測、航空航天等重大戰(zhàn)略領(lǐng)域也有著不可替代的重要用途。監(jiān)測大氣中放射性氙同位素的活度變化可有效監(jiān)測各國核活動(dòng)；在航空航天領(lǐng)域，氙粒子發(fā)動(dòng)機(jī)功率大，可用于衛(wèi)星的軌道位置保持和機(jī)動(dòng)控制，將節(jié)省90%的推進(jìn)劑，大大延長衛(wèi)星的壽命[3]。

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，氙在工業(yè)、日常生活與基礎(chǔ)研究中的重要作用持續(xù)增強(qiáng)，同時(shí)作為重要的裂變核素還有著非常重要的戰(zhàn)略價(jià)值，預(yù)計(jì)氙的需求將在未來幾十年內(nèi)大幅增加。然而，氙的天然含量極低、分離提純難度大、能耗大且成本高，將極大地限制其工業(yè)應(yīng)用。因此，尋找一種可行且經(jīng)濟(jì)的大氣中氙氣的高效捕集方法，獲得高效Xe生產(chǎn)工藝與新材料，擺脫其生產(chǎn)受空分低溫精餾制約的問題，已成為氣體分離領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。

1 氙的分離方法

如前所述，氙氣及其同位素氣體在大氣中的比例很低，必須通過濃縮提純后才具有研究檢測和工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。具體而言，氙氣富集與提濃方法主要有低溫蒸餾法、溶劑吸附法、膜分離法與吸附分離法。其中，廣泛使用的低溫精餾法，是根據(jù)組分沸點(diǎn)差異，采用機(jī)械方法通過把空氣壓縮、冷卻液化進(jìn)行精餾，N2、O2和Ar等低沸點(diǎn)的組分先蒸發(fā)，Kr和Xe等高沸點(diǎn)組分得以富集[4]，最終實(shí)現(xiàn)Ar、Kr、Ne和Xe等氣體的富集和分離。低溫精餾技術(shù)成熟，作為大氣或乏燃料后處理技術(shù)(UNF)處理尾氣中低濃度Xe的分離富集[5]，但存在流程復(fù)雜、設(shè)備龐大、能耗巨大等問題。

溶劑吸收法，則是利用氣體在吸收溶劑中溶解度的差異實(shí)現(xiàn)Xe氣體混合物組分間的吸收和分離。Xe在特定溶劑中的溶解度和分離因子都與操作溫度和壓力有關(guān)。研究表明，85Kr和133Xe在二氯二氟甲烷中的吸收效率達(dá)99%，兩者分離因子達(dá)到 1 000 以上。然而，該方法存在關(guān)鍵設(shè)備復(fù)雜、操作成本高、使用壓力偏高(2.8 MPa)，存在泄漏風(fēng)險(xiǎn)；在解吸過程中發(fā)生溶劑損失從而處理成本增加，因此溶劑吸收法重點(diǎn)需要解決的問題包括降低操作壓力和避免發(fā)生溶劑損失、泄漏、揮發(fā)和輻照分解[6]。

膜分離法，在壓力作用下，利用不同稀有氣體在膜中吸附、擴(kuò)散、滲透速率差異，實(shí)現(xiàn)氣體分離的方法。擴(kuò)散速率大的氣體被富集在低壓外側(cè)如O2、CO2、H2O，滲透速率小的氣體被富集在高壓內(nèi)側(cè)如N2、Kr和Xe，從而實(shí)現(xiàn)氣體的分離。法國的SPALAX系統(tǒng)采用膜分離技術(shù)從空氣中富集Xe，濃度提高10倍約至8.7×10-6[7]。膜分離效率相對較低，很難實(shí)現(xiàn)空氣中Xe的高效捕集；另外，膜材料易損及驅(qū)動(dòng)力能耗較大也制約了膜的廣泛應(yīng)用。吸附分離法，是利用固體吸附劑表面的原子間化學(xué)鍵部分缺失，使表面自由能較高，對氣體分子產(chǎn)生較強(qiáng)作用力，引起氣體分子在固體表面富集的方法。稀有氣體因分子大小、不同的極性在相同固體表面表現(xiàn)出的吸脫附性能差異，使氣體組分在氣固兩相的分配系數(shù)不同，實(shí)現(xiàn)空氣中低濃度Kr、Xe與Ar等組分的分離與捕集[8]。但吸附模型與分離工藝的選擇至關(guān)重要。自1958 年Skarstrom 循環(huán)開發(fā)以來，變壓或變溫吸附工藝也得到了更好的完善和發(fā)展，已經(jīng)廣泛用于各類大中小型分離凈化過程。結(jié)合變壓或變溫吸附過程以周期性循環(huán)的動(dòng)態(tài)方式下，氣體混合物在吸附塔中的吸附量差異實(shí)現(xiàn)混合氣分離，然后通過減壓/降溫實(shí)現(xiàn)氣體解吸和吸附劑的再生。所以，與其他分離方法相比，吸附分離最大特點(diǎn)是產(chǎn)品純度高、變溫與變壓操作條件容易滿足、能耗低、設(shè)備簡單、容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制、操作彈性大，且對原料氣的質(zhì)量適應(yīng)好[5]。

總而言之，低溫精餾法是目前工業(yè)上生產(chǎn)稀有氣體的重要手段，但具有能耗大、成本高的缺點(diǎn)；溶劑吸收法需大量有機(jī)溶劑，存在溶劑泄露與二次污染的問題；膜分離法則存在分離效率低與膜組件易損的不足。這三種稀有氣體捕集方式，在軍控核查大氣中低濃度Xe捕集、核設(shè)施低濃度放射性Xe監(jiān)測、UNF尾氣稀有放射性核素捕集與稀有氣體工業(yè)分離提純等應(yīng)用中均存在明顯不足。目前，關(guān)于多孔吸附材料的吸附分離法，因其設(shè)備和流程簡單、分離效率高和能耗低等特點(diǎn)，具有很大的優(yōu)勢與廣闊的應(yīng)用前景。

2 氙吸附分離材料

對氙的吸附捕集與分離而言，氙在多孔材料中的優(yōu)先選擇性吸附是核心，并直接決定了其純化效果，所以獲得高選擇性、高吸附容量及高穩(wěn)定性的氙吸附材料是關(guān)鍵步驟。國外對氙吸附和分離技術(shù)的研究起步比較早，在過去的50年里，相繼開發(fā)了多種氙吸附捕集分離材料，主要包括活性炭材料、分子篩材料與金屬有機(jī)框架材料。

2.1 活性炭材料

活性炭具有大量的微孔和中孔，且表面積巨大，是應(yīng)用最廣泛的吸附劑[6]。日本的Wataru等[9]采用活性炭作為吸附劑，對福島核電站產(chǎn)生的放射性85Kr和133Xe用GC分析法進(jìn)行了研究，準(zhǔn)確檢測到事故后空氣中的放射性核素濃度變化。Bazan[10]研究了活性炭的Kr和Xe變壓吸附行為，發(fā)現(xiàn)在 303 K、0.4 MPa條件下活性炭對Xe(吸附量為 5.335 mmol/g)的選擇性明顯高于Kr(吸附量為 2.404 mmol/g)。Thallapally研究了活性炭和MOFs材料對Xe的吸附分離性能，發(fā)現(xiàn)活性炭對Xe(在常溫常壓下為3.72 mmol/g)的吸附容量較好[11]。國內(nèi)陳占營[7]、王宏俠等也系統(tǒng)研究了活性炭對空氣中低濃度Xe的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)吸附性能，發(fā)現(xiàn)椰殼活性炭具有較好的氙吸附選擇性，并成功實(shí)現(xiàn)了空氣中氙的有效捕集[10，12]。此外，龔有進(jìn)等[13-14]還研究了以MOFs為前驅(qū)體的活性炭材料，發(fā)現(xiàn)在常溫常壓下ZIF基活性炭的氙吸附能力可以達(dá)到80 mL/g以上，其Xe/Kr分離選擇性達(dá)19.7，Xe/N2吸附分離選擇性達(dá)到120。

活性炭纖維的吸附性能要比活性炭更優(yōu)異。鄧?yán)^勇等[15]在活性炭纖維的氙吸附性能與機(jī)理研究中發(fā)現(xiàn)，孔徑及微孔體積對氙吸附性能的影響較比表面積更加顯著。陳水挾等[16]研究發(fā)現(xiàn)，氙的吸附量與活性炭纖維的孔徑分布密切相關(guān)，其中半徑<0.4 nm 的微孔最有利于氙吸附，原因在于活性炭纖維中的超微孔對氙具有較高吸附作用力。研究中還發(fā)現(xiàn)，填充亞甲基藍(lán)或擔(dān)載貴金屬的活性炭纖維對氙的吸附量均有明顯增加，因?yàn)樾揎椞岣吡嘶钚蕴坷w維的微孔比例，同時(shí)納米尺寸的貴金屬顆粒也增強(qiáng)了纖維表面對氙的吸附勢能。由此可見，活性炭纖維是一種較好的氙氣吸附材料，但密度小導(dǎo)致單位體積吸附氙的量較小，所以其應(yīng)用還需做深入研究。

目前國內(nèi)外已經(jīng)建立了系統(tǒng)的活性炭氙氣理論和方法[17-18]，美、法和瑞典等國分別成功研制了ARIX、ARSA和SAUAN活性炭低溫吸附型氙氣釆集分析系統(tǒng)，取樣能力均在1.5 mL/d以上，能滿足監(jiān)測站放射性核素檢測的最低技術(shù)指標(biāo)。但國際禁核組織經(jīng)過多個(gè)階段考核，認(rèn)為這些設(shè)備出現(xiàn)了不同程度的長期穩(wěn)定性問題，因此活性炭吸附捕集氙氣系統(tǒng)的長期穩(wěn)定性和吸附容量仍需改善。

2.2 分子篩材料

沸石分子篩是用于惰性氣體吸附分離的傳統(tǒng)材料，國外對分子篩的氙吸附性能的研究比較深入，而國內(nèi)則少有報(bào)道。20世紀(jì)70年代開始，B.P.Bering，E.G.Zhuovskaya與I.I.Seliverstova等開始對分子篩的氙吸附性能進(jìn)行研究，結(jié)果顯示分子篩具有氙吸附性能，但吸附效果比活性炭差。Mimakata[4]研究了5A分子篩對低濃度Xe的選擇性吸附性能，發(fā)現(xiàn)5A分子篩具有的孔道尺寸利于Xe吸附。Moeller研究了不同尺寸的13X和4A分子篩對Xe的吸附性能，發(fā)現(xiàn)兩者對Xe的吸附容量在303 K、0.1 MPa 條件下分別為5.15 mmol/g及0.085 mmol/g，較大的差異源于兩種分子篩不同的孔道尺寸[11]。Chen[19]通過129Xe NMR光譜詳細(xì)研究了MCM-22的氙吸附性能，發(fā)現(xiàn)在低壓下，Xe原子優(yōu)先吸附在沸石超籠中。Watermann等研究發(fā)現(xiàn)NaY沸石分子篩經(jīng)過與Ag+交換增強(qiáng)了其對Xe的吸附，認(rèn)為AgY孔道內(nèi)的Ag+和Xe分子之間有一個(gè)假想的由dΠ-dΠ重疊構(gòu)成的鍵[20]。Kuznicki[21]報(bào)道了Ag-ETS-10分子篩對空氣中Xe優(yōu)異的吸附性能，常溫、1 kPa 條件下Xe的吸附容量為0.55 mmol/g，吸附量較低。Saxtori等研究了天然菱沸石CHA、具有類似結(jié)構(gòu)的磷酸鋁分子篩 AlPO-CHA 以及硅磷酸鋁SAPO-34對Xe的選擇性吸附性能，發(fā)現(xiàn)Ca2+交換的CHA對Xe的吸附性比Na+、K+、Cs+等交換的SiAl-CHA和AlPO-CHA、SAPO-34 更高，產(chǎn)生Xe吸附能力差異的主要原因是吸附材料的電荷分布以及極化環(huán)境[22]。

此外，研究人員還對分子篩的氙吸機(jī)制進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)與模擬研究。Grosse等借助核磁共振研究了分子篩孔道內(nèi)部的吸附環(huán)境，定性分析了AgX與AgY分子篩內(nèi)Ag+與Xe存在的相互作用[20，22-23]。Nguyen采用DFT理論模擬研究了菱沸石中Ag團(tuán)簇與Xe的相互作用，表明Ag原子團(tuán)簇對Xe的吸附作用強(qiáng)于Ag納米顆粒。Deliere等采用GCMC分子模擬研究了Xe在Ag交換的ZSM-5分子篩中的吸附機(jī)制，低壓條件下，分子篩晶體外部形成的Ag納米粒子增強(qiáng)了對Xe的吸附性[11]。

總之，沸石分子篩的優(yōu)點(diǎn)是具有較高的水熱穩(wěn)定性和一定的耐酸堿性能，可作為Xe選擇性吸附多孔材料，但Xe吸附容量和選擇性普遍不高；改性分子篩的氙吸附研究進(jìn)展較大，尤其是Ag改性可以大幅提高分子篩的氙吸附選擇性和吸附容量；但因分子篩比表面積低、修飾調(diào)節(jié)孔道結(jié)構(gòu)難度大，可能會(huì)限制其Xe吸附量和吸附選擇性的進(jìn)一步提升空間[24-25]。

2.3 金屬有機(jī)框架材料

金屬有機(jī)框架材料(MOFs)是由金屬離子或金屬離子團(tuán)簇與有機(jī)橋聯(lián)配體形成的多孔配合物，孔道均一發(fā)達(dá)有序，且孔結(jié)構(gòu)大小形狀與孔表面結(jié)構(gòu)可以進(jìn)行有序調(diào)節(jié)，是新型高效Xe吸附材料[26]。Muller首先研究了IRMOF-1的Xe吸附性能，并發(fā)現(xiàn)其在0.2 MPa、室溫下的吸附量可達(dá)100 g/L，且具有較好的Xe/Kr分離潛力[27]；但Thallapally[26]的研究結(jié)果顯示，IRMOF-1的Xe吸附量僅為活性炭的1/2，在0.1 MPa、室溫下的氙吸收量僅為27%；Allendorf通過實(shí)驗(yàn)和分子模擬研究了鹵素官能化的IRMOF-1吸附性能變化，結(jié)果顯示其吸附量、Henry常數(shù)(KH)和Xe/Kr選擇性隨鹵素基團(tuán)極化率的增大而增大(I>Br>Cl>F)[28]。Bae報(bào)道了UiO-66在動(dòng)態(tài)條件下的Xe吸附能力，在0.1 MPa、303 K條件下Xe飽和容量為1.58 mmol/g，并表現(xiàn)出了很好的Xe/Kr分離能力，其性能明顯優(yōu)于MIL-101(Cr)和MIL-100(Fe)[29]。HKUST-1是典型的具有開放金屬位點(diǎn)的MOF材料，Muller的研究顯示該材料在55 ℃、4 MPa 時(shí)Xe吸附量約為60%[27]；Thallapally也研究HKUST-1的吸附行為，發(fā)現(xiàn)在298 K和 0.1 MPa 壓力下Xe優(yōu)先吸附，Xe/Kr的吸附選擇性隨混合氣體的組成而變化2～3左右[30]。Thallapally同時(shí)還發(fā)現(xiàn)具有裸露金屬位點(diǎn)的 Ni-MOF-74 常溫常壓Xe吸附容量可達(dá)55%左右(4.23 mmol/g)，與活性炭相當(dāng)，是上述IRMOF-1的2倍[31]；將Ag負(fù)載于Ni-MOF-74上，所得改性材料Ag@Ni-MOF-74在常溫常壓下的Xe吸附容量提升了約15%，達(dá)到約 4.88 mmol/g[29]。Lee[31]研究了常溫常壓下Co、Zn和Mg-MOF-74材料的Xe吸附性能，結(jié)果顯示 Mg-MOF-74 和Co-MOF-74對Xe吸附容量分別為 6.5 mmol/g 和6.7 mmol/g，高于 Zn-MOF-74(4.5 mmol/g)。Bae[32]和Snurr發(fā)現(xiàn)同樣具有開放性金屬位點(diǎn)的MOF-505也有較好的Xe吸附性能，在298 K、0.1 MPa下Xe/Kr的選擇性達(dá)到10。Forster 和Li研究證實(shí)具有0.5 nm孔徑的金屬甲酸鹽室溫下的Xe吸附量為26.5%(2 mmol/g)；分子模擬計(jì)算顯示，每個(gè)Xe分子占據(jù)通道的之字形段，與骨架的晶體對稱性完全相稱，可以更有效地與孔表面甲酸基團(tuán)的π電子云相互作用[33]；Banerjee和Thallapally發(fā)現(xiàn)小孔的SBMOF-1也具有 13.2 mmol/kg 的Xe吸附量與優(yōu)異的Xe/Kr分離性能，在48%的相對濕度下能保持對Xe的吸收能力[34]；超微孔材料CROFOUR-1/2-Ni，在298 K和 0.1 MPa 下Xe/Kr二元?dú)怏w混合物的選擇性分別高達(dá)26和16[35]，具有0.42 nm孔道的Co-squarate在室溫、0.2 MPa 時(shí)Xe吸附量為58.4 mL/mL，Xe/Kr分離因子則高達(dá)60.6[36]。此外，Wang研究了柔性[Zn(mtz)2]MOF，發(fā)現(xiàn)其基于外部刺激的結(jié)構(gòu)靈活性對Xe吸附量達(dá)到3.0 mmol/g，源于Zn(tmz)2具有的三維拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，0.4 nm的孔徑小于Xe直徑，但骨架的柔性促進(jìn)了Xe的吸附[37]。

MOF材料的孔道極化環(huán)境優(yōu)化可增強(qiáng)其對Xe的吸附作用。Perry和Ghanty研究了M-MOF-74(M=Mg、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn)的孔道化學(xué)環(huán)境對Xe吸附能力的影響[28，38]。這類材料具有相同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和一致的孔道尺寸，但作為開放的不飽和活化位點(diǎn)的不同金屬離子因不同的極化能力和空d軌道導(dǎo)致對Xe的吸附能力差別很大，其中，Ti-MOF-74和Co-MOF-74對Xe的選擇性吸附作用最強(qiáng)，Cu-MOF-74的選擇性吸附作用最弱。Meek研究了具有相同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和一致的孔道尺寸但配體不同的IRMOFs系列材料對Xe的選擇性吸附性能，結(jié)果表明增加配體的極化能力有利于吸附材料對Xe的吸附[28]。由此可見，改善MOFs材料孔道的極化環(huán)境有利于提高Xe的吸附能力。

研究者還通過模擬計(jì)算分析了MOF孔道尺寸對氙吸附性能的影響。Ryan采用巨正則蒙特卡羅分子模擬的方法，比較了具有分級孔道結(jié)構(gòu)的八種多孔材料的Xe吸附能力，結(jié)果表明，在不同尺寸的孔道中，與Xe分子動(dòng)力學(xué)尺寸相當(dāng)?shù)奈⒖撞牧暇哂袃?yōu)先吸附Xe的能力，故HKUST-1、MOF-505、NOTT-101、NOTT-108和Pd-MOF對低濃度的Xe具有很高的選擇性[39]。Snurr等通過高通量方法篩選了13 700種假想的多孔材料，發(fā)現(xiàn)了具有0.41～0.82 nm孔道尺寸的多孔材料具有最優(yōu)秀的Xe選擇性吸附能力，表明材料的孔道尺寸對Xe的選擇性吸附性能具有重要影響[40]。Simon等進(jìn)行了算法優(yōu)化，認(rèn)為當(dāng)孔道剛好能容納一個(gè)Xe分子時(shí)，多孔材料對Xe具有最優(yōu)的選擇性吸附性能，而增加或減小孔道尺寸均不利于多孔材料對Xe的選擇性吸附[41]。由此可見，吸附劑的孔徑大小與吸附質(zhì)分子直徑大小之間的關(guān)系是影響物理吸附性能的主要因素，兩種分子直徑的比例在1.7～3范圍內(nèi)容易吸附，吸附孔徑<0.9 nm且比表面積較大具有較高的吸附容量。總之，MOFs材料具有較傳統(tǒng)材料更好的孔道均一性，有易于精確調(diào)節(jié)和修飾的孔道尺寸和孔道結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)，故其對Xe具有較高吸附選擇性和高吸附容量。但MOFs材料不足之處在于價(jià)格昂貴、穩(wěn)定性較差、易受潮失活。

3 結(jié)束語

氙氣作為一種重要的稀有氣體，廣泛應(yīng)用在半導(dǎo)體、照明、生物醫(yī)療、基礎(chǔ)研究以及航天等領(lǐng)域，其需求量將持續(xù)增加。Xe的稀有性決定了其生產(chǎn)和純化過程非常重要，當(dāng)前Xe生產(chǎn)和回收主要依賴于能量密集型低溫蒸餾方法，其高昂的生產(chǎn)成本阻礙了它的廣泛應(yīng)用。與傳統(tǒng)的低溫蒸餾方法相比，基于多孔材料對Xe捕集和回收的物理吸附過程簡單、分離效率高、能耗低、經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)勢，是該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。但Xe高效吸附捕集與分離仍然存在一些挑戰(zhàn)，尋找高選擇性、高吸附容量與高耐候性的新型吸附材料及其與之匹配的捕集純化工藝，展現(xiàn)Xe吸附分離技術(shù)的優(yōu)勢是關(guān)鍵，也是Xe吸附分離走向應(yīng)用的最迫切需求。

就Xe吸附材料而言，以沸石分子篩與活性炭為代表的傳統(tǒng)多孔材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，Xe吸附捕集性能研究也取得了較好進(jìn)展，但受原料種類和制備工藝的影響，其吸附性能不穩(wěn)定，選擇性或吸附容量還不能滿足Xe的高效捕集需求，尤其是耐雜質(zhì)分子(H2O、CO2等)的干擾能力需要進(jìn)一步提高。因此，持續(xù)尋找高效替代材料來捕集和純化不同來源的Xe氣體具有重要研究與實(shí)用價(jià)值。金屬有機(jī)框架(MOFs)材料比表面積大、微孔均一可控且可修飾性強(qiáng)，比許多傳統(tǒng)吸附劑具有更好的發(fā)展優(yōu)勢，已經(jīng)顯示其良好的Xe吸附分離性能。但基于MOFs材料的氙吸附研究整體處于起步階段，大部分MOFs材料具有穩(wěn)定性差、價(jià)格昂貴、易受潮失活等缺點(diǎn)。

綜上所述，Xe吸附選擇性、吸附量與耐候性取決于許多結(jié)構(gòu)因素，如孔徑大小、數(shù)量和孔表面性質(zhì)，實(shí)現(xiàn)三者的最佳平衡對于工業(yè)應(yīng)用非常重要。要實(shí)現(xiàn)氙的高效吸附分離首先要通過孔徑調(diào)節(jié)優(yōu)化Xe的優(yōu)先選擇性吸附，其次在孔表面制造特殊吸附位強(qiáng)化高極化率Xe吸附是最有效的吸附劑性能調(diào)控手段。在此基礎(chǔ)上，如何提升大氣中氙氣捕集能力，提高其二氧化碳與水競爭吸附能力，大幅降低Xe捕集純化成本，是稀有氣體中Xe吸附捕集和純化技術(shù)發(fā)展的主要方向之一。