氙气提取技术革新：成本降低与纯度提升之路,天津市帅佳气体有限公司

长期以来，氙气的提取面临诸多挑战，成本居高不下，严重限制了其大规模应用与发展。然而，近期科研人员在氙气提取技术方面取得重大突破，为这一困境带来曙光。

传统上，氙气主要从空气中提取，但其在空气中的含量微乎其微，每 1 立方米的空气仅含 0.08 毫升的氙。借助低温精馏这一复杂的工业技术，虽可获得纯度为 99.9995% 的氙气，但每升成本高达 1150 卢布，这无疑使得氙气成为昂贵的稀有资源。为改变这一现状，俄罗斯门捷列夫化工大学和下诺夫哥罗德州立技术大学的科研团队另辟蹊径，提出从天然气中提取氙气的创新方法。天然气中氙的体积比为 0.15vol%，约为空气中氙体积比的 4 倍左右，为氙气提取提供了更丰富的原料来源。

该团队提出的基于气体水合物的提取技术，巧妙利用气体水合物在高压条件下形成且能在超过冰点温度下存在的特性。天然气的不同成分在结晶水合物中具有不同的解离压力，通过精准调节压力和温度，可逐步从这些晶体中释放出不同气体。科研人员对甲烷、二氧化碳和氙气的混合气体模型进行实验，在–1 摄氏度到 1 摄氏度的温度区间内，采用持续膜 — 气水合物结晶法，利用半透膜将反应器隔为高压和低压两部分。在高压部分，气体和水结合成水合物，随后逐步改变温度和压力，使二氧化碳和甲烷通过膜释放到低压部分，氙和水则留在水合物中。***，打碎气体结晶物，再次调控温压条件，让水留在底部，氙浓缩在水面之上。这一创新方法具有能耗低、实验设置简单、可扩展性强、气体分离效率高以及无需破坏性试剂等显著优点，极大降低了氙气生产成本，有望推动氙气在更多领域的广泛应用与普及，开启氙气产业发展的新篇章。