1962年，加拿大的英国化学家巴特利特（Bartlett）成功合成了第一种惰性气体化合物——六氟合铂酸氙（XePtF6），从而实质性地开启了稀有气体化学的研究大门，氟因此被誉为“打开稀有气体化学大门的钥匙”。自此以后，科学界开始积极探索稀有气体氟化物的合成与性质，并相继成功合成了大量的稀有气体氟化物，如二氟化氙（XeF2）、四氟化氙（XeF4）和六氟化氙（XeF6）等。稀有气体的化学性质，包括其与氟形成化合物的能力，使其在化学、材料科学相关技术领域展示了广泛的应用潜力，例如二氟化氙由于具备良好的氧化性和氟化性，且反应产物只有干净无污染的Xe，因此在工业半导体行业作为优秀的刻蚀剂的而得到广泛的应用；XeF4 在有机物氟化合成领域一直是良好的氟化剂。
研究进展[1]
在众多稀有气体氟化物中，二氟化氙是最为最简单的氟化物，拥有直线型分子结构，常温常压下性质稳定。因此，性质较为“温和”的二氟化氙也得到高压科学的广泛关注。压力作为基本的热力学参数，如同温度和体积，但是它在发现新材料和稳定具有奇异化学计量化合物方面表现出独特的优势。这归因于压力可以显著的改变原子间距离，克服反应势垒，重新排列原子轨道能级，并改变电负性，从而产生一些常规条件无法稳定的化合物，带来新的物理化学现象和性质。
1992年Schwarz等人对二氟化氙进行高压下的研究，他们的研究表明二氟化氙在50GPa以下未发生结构相变，拉曼光谱两条特征峰v1和v2在压力下蓝移，XRD实验结果也未显示出结构相变的发生。2010年Kim等人提出二氟化氙及其金属化的二维和三维拓展非分子相的发现。在约50GPa时，无色透明的直线型二氟化氙转变为红色二维石墨状六边形萤石结构的半导体二氟化氙。在70GPa以上，它进一步转变为金属性的多面体黑色三维萤石状结构的XeF8。在持续的压力作用下，二氟化氙从初始的I4/mmm 结构到Immm结构到 Pnnm-1结构再到Pnnm-2结构最后到Fmmm 结构。并通过DAC电学测试发现二氟化氙在70GPa发生金属化。
随后，2011年Kurzydlowski等人研究表明二氟化氙的高压结构相变否认之前实验的相变结果。它们发现I4/mmm直到105GPa都是最稳定的结构，在105GPa后相变为Pnma相。他们的理论计算进一步表明I4/mmm相的二氟化氙在60GPa带隙发生闭合，发生金属化现象，这与实验中发现二氟化氙在70GPa金属化十分的一致。
2016年Feng Peng等人在对Xe-F体系展开结构搜索和理论计算，他们的结果显示I4/mmm相的二氟化氙直到81GPa仍保持稳定，并于81GPa发生分解产生二氟化氙和XeF4，并且首次理论上发现Xe-F化合物二氟化氙中存在着稀有气体Xe-Xe共价键。对于二氟化氙金属化问题，他的理论计算表明直到分解前二氟化氙始终未发生带隙闭合没有金属化，然而2010年二氟化氙的电学实验中发现二氟化氙在 70GPa以上发生金属化，这可能是由于二氟化氙本身是金属，因此导致二氟化氙在电学测试中阻抗的明显降低。随后一年，2017年Wu Gang等人对二氟化氙再次进行了高压实验，他们的高压实验结果表明二氟化氙由初始的I4/mmm相于28GPa变为Immm相最后于 59GPa相变为Pnma相。然后通过紫外-可见光吸收发现直到80GPa二氟化氙的带隙仍未闭合，理论计算外推发现直到152GPa才发生金属化，但是在84GPa并未发现二氟化氙分解的现象。
随后Miao也针对于二氟化氙的分解以及存在着Xe-Xe共价键的二氟化氙是否存在提出过疑问，他认为相对于异核键，同核键（无论是双原子、多原子还是多中心）的强度在压缩下都可以大大增强。压力作用于原子间排斥，并导致体积和平均原子间距离的减小。因此共振积分增加，导致成键态和反成键态之间的间隙更大，从而形成更强的键。这种效应对于杂核键来说不那么显著，相对于同核键而言,压力有望促进含有同核键的非典型化合物以及相关结构的形成。因此这种简单的稀有气体氟化物二氟化氙中仍存在着结构相变和金属化的争议，压致分解以及是否能够在氟化物中形成稀有气体的Xe-Xe共价键仍是有待解决的问题。
参考文献
[1] 刘杰. 高压下几种典型无机氟化物结构相变和性质研究[D]. 吉林:吉林大学,2024.