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为实现大气中氙气(Xe)的高灵敏度检测，进一步降低整个分析方法（包括取样、分离和测量系统）的检测限，需要进一步提高样品纯化富集的效率。本文旨在研究聚酰亚胺中空纤维膜对混合气体中Xe的分离效果，为Xe取样、分离和测量系统提供一种适用的膜分离技术。系统地评价了聚酰亚胺中空纤维膜的分离性能，研究各种实验参数及02、N2、CO2等其他组分对Xe分离效果的影响。环境参数固定在25℃、当地大气压。原料气的参数考虑了原料气流量、原料气浓度对分离的影响。操作条件的参数考虑了膜两侧压差、非渗透气流量的影响。结果表明：
⑴在固定非渗流量的实验中，25℃，在0.1～0.4MPa范围内，5种气体的平均渗透系数分别为：Po2=0.6398/A cm3( STP)·cm/cm2·s·cmHg；PCO=2.818/A cm3( STP)·cm/cm2·s·cmHg；PN2=0.1238/A cm3( STP)·cm/cm2·s·cmHg；PHe=4.928/A cm3( STP)·cm/cm2·s·cmHg；PXe=0.089δ/A cm3( STP)·cm/cm2·s·cmHg。
理想分离系数为：CO2/N2=22.84、αCO2/O2=4.385、αCO2/Xe=34.05、αO2/N2=5.228、αO2/Xe=8.229；αHe/CO2=1.764、αHe/O2=7.700、αHe/N2=40.27、αHe/Xe=63.47、αN2/Xe=1.556。
⑶在固定膜压差的情况下，原料气流量增加使纯O2、CO2、N2的渗透系数减小，但是αCO2/N2、αCO2/O2的值增加，说明原料气流量适当增加有利于CO2与N2.O2分离。
⑷膜两侧压差对纯气体的渗透系数的影响不尽相同，除CO2的渗透系数随膜压差增大而增大外，O2、He、N2、Xe的渗透系数均减小；αCO2/N2、αCO2/O2、αO2/N2、αCO2/Xe、αO2/Xe/αN2/Xe均随膜压差的增大而增大。
⑸非渗透气流量对纯气体的渗透系数的影响不尽相同：非渗透气流量增大，O2、Xe的渗透系数减小，不利于渗透；非渗透气流量增大，在低压端，CO2、He的渗透系数减小，不利于渗透；但是随着压差的增大，非渗透气流量大小几乎不影响渗透系数的变化；非渗透气流量对N2的渗透系数的影响不大。在同一压差下，非渗透气流量增大，CO2/O2、CO2/Xe、O2/Xe、N2/Xe、He/Xe的理论分离系数增大，有利于分离；CO2/N2、O2/N2的理论分离系数减小，不利于分离。
⑹Xe/He混合气体中He的渗透系数大小及随膜压差的变化趋势与纯气体基本一致，说明He的渗透性能没有受到太大影响；混合气体中Xe的渗透系数平均值为0.028cm3(STP)/s·cmHg，随膜压差的增大而增大，小于纯Xe气体的平均渗透系数0.0538/Acm3(STP)·cm/cm2·s·cmHg。；结论：(1)膜压差增大不利于He和Xe的分离；(2)非渗透气流量增加有利于He/Xe的分离。
⑺气体中微量水分的存在会使膜产生塑化作用，使膜的渗透性能得到增强。产生塑化作用的聚合物，其渗透性能只与膜压差有关，而与非渗透气流量无关。
⑻混合气体在玻璃态聚合物中渗透时，各组分之间相互竞争，在总压力一定的情况下，慢气会使快气变慢，快气会使慢气变快。空气中O2、CO2的渗透系数都远低于纯气的渗透系数，下降幅度分别为55％、73％，N2的渗透系数高于纯气的渗透系数约30％相应地，空气中αCO2/N2理论值降低约77％空气中αCO2/O2比理论值下降约38％；空气中αO2/N2比理论值下降约64％。