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二氟化氙（XeF₂），又称二氟代氙，是稀有气体氙的一种稳定二元氟化物，化学式为XeF₂，相对分子质量169.29。其分子呈直线形结构，氙原子以sp³d杂化轨道成键，形成三中心四电子键，键能相对较弱。这种独特的成键方式赋予了二氟化氙温和而可控的氟化能力，使其在众多氟化剂中占据特殊地位。
二氟化氙在常温下为无色透明晶体，易升华，熔点129℃，沸点114℃（升华），相对密度约3.13（晶体）或4.32 g/cm³。室温下蒸气压约200～533 Pa，蒸气无色但带有令人不适的恶臭。它在中性或碱性溶液中易分解，在酸性溶液中相对稳定，水溶液有刺激性气味。
二氟化氙是较为稳定的化合物，可长期存放于镍制容器中，与干燥的石英或玻璃器皿不发生反应。但它的化学活性十分丰富：
与氢气在400℃下反应，定量放出氙并生成氟化氢：
XeF₂ + H₂ → Xe + 2HF
该反应常用于分析测定二氟化氙。
可与过量氟气进一步反应，生成四氟化氙或六氟化氙：
XeF₂ + F₂ → XeF₄
XeF₂ + 2F₂ → XeF₆
遇水发生水解，在碱性溶液中迅速分解： 2XeF₂ + 4OH⁻ → 2Xe↑ + O₂↑ + 4F⁻ + 2H₂O
作为强氧化剂，它能氧化许多有机和无机化合物，并释放出氙气。例如，它可将BrO₃⁻氧化为高溴酸根BrO₄⁻，可将碘化钾氧化为碘，也能与氯化氢反应释放氯气。
二氟化氙的制备本质上是氙与氟的选择性化合反应。由于氙与氟可依次生成XeF₂、XeF₄和XeF₆，因此需要严格控制反应条件，使产物停留在二氟化氙阶段。实验室常用以下两种方法：
将高纯氙与氟气按摩尔比约2:1（氙过量）充入经过预氟化处理的镍制或蒙乃尔合金反应器中。反应器内壁预先在200℃下与纯氟接触，形成致密的NiF₂保护膜，以防高温氟气腐蚀器壁。封闭反应器后加热至400℃，维持数小时，体系压力约1～2 MPa。由于氙过量，氟气被快速消耗，生成的XeF₂不易进一步深度氟化，产物中XeF₄含量可控制在2%以下。反应结束后冷却，将反应器置于液氮温度下抽真空以除去未反应的氙及挥发性杂质，再在25℃下升华提纯，即可获得高纯针状晶体，产率通常为85%～90%。
将稍过量的氙和氟气导入绝对干燥的硬质玻璃反应器中，在约98 kPa（98066.5 Pa）压力下用光照24小时，可生成二氟化氙，经数周后可见晶体析出。使用氧化银、三氧化二镍、二氟化镍或氟化银等催化剂，可显著提高反应速率。该方法条件相对温和，但耗时较长。
二氟化氙是极为有效的亲电氟化剂，可在无水氟化氢或三氟化硼等Lewis酸催化下，对富电子芳环进行选择性氟化。例如，苯在室温下即可与XeF₂反应生成氟苯：
C₆H₆ + XeF₂ → C₆H₅F + HF + Xe
由于XeF⁺物种的反应活性对底物电子效应高度敏感，它能在不触及酯基、硝基等敏感官能团的条件下实现芳环的单一氟化，因此在药物合成中常被用于向候选化合物分子骨架引入氟原子，以调节代谢稳定性和膜渗透性。
此外，XeF₂还能将烯丙位C—H键氟化，或将含活性亚甲基的羰基化合物转化为α-氟代羰基衍生物。例如环己酮在酸性条件下可与XeF₂反应生成2-氟环己酮，该类产物是合成含氟氨基酸和仿生香料的重要中间体。
在半导体微加工领域，二氟化氙最重要的用途是作为硅的干法蚀刻剂。其核心反应为：
Si + 2XeF₂ → SiF₄ + 2Xe
该反应在室温下即可自发进行，无需等离子体辅助，对硅的蚀刻速率可达每分钟数微米，而对二氧化硅、氮化硅、氧化铝及大多数光刻胶的蚀刻速率极低，因此具有极高的选择性。这种“无等离子体”蚀刻工艺可避免等离子体对敏感结构造成的损伤，在MEMS（微机电系统）和先进芯片制造中具有重要价值。
作为稀有气体化学的经典代表，二氟化氙以其独特的直线形分子结构和温和的氟化活性，在合成化学、药物研发和半导体制造等领域扮演着不可替代的角色。随着精细氟化技术需求的不断增长，二氟化氙的应用前景将持续拓展。
