[发明专利]液晶复合凝胶、制备方法及其应用和硫化氢气体检测方法

说明书

本发明公开了一种液晶复合凝胶、制备方法及其应用和硫化氢气体检测方法，所述液晶复合凝胶包括近晶相液晶聚合物网络和硫化氢敏感材料，所述近晶相液晶聚合物网络由反应物原料在紫外光下固化形成，所述反应物原料包括近晶相液晶单体、交联剂、光引发剂和阻聚剂。本发明凝胶中的气体敏感材料与目标气体分子接触能够引起液晶复合凝胶理化性质的变化，从而实现气体分子的检测，本发明提供的液晶复合凝胶的制备方法能够精确地控制制备得到产品的形状、厚度和平整度，使得制备得到的液晶复合凝胶的检测性能更好，在硫化氢气体检测中具有较好的应用前景。

技术领域

本发明涉及高分子复合凝胶，尤其是涉及一种液晶复合凝胶、制备方法及其应用和硫化氢气体检测方法。

背景技术

硫化氢(H₂S)气体分子是由两个氢原子和一个硫原子组成，为无色、剧毒、酸性气体，有臭鸡蛋味，别名氢硫酸，比重是空气的1.19倍，能溶于水，溶解度随水温的增高而降低。在空气中易燃，燃烧时发出蓝色火焰，并产生对眼睛和肺部有害的二氧化硫气体。硫化氢(H₂S)通常情况下以气态存在，当其与空气或氧气混合到一定比例(4.3％～46％)时就形成一种爆炸混合物，遇火爆炸。硫化氢(H₂S)主要来源于自然界中的一些化学反应以及有机体的自然分解过程，也是某些天然物质，如天然气，原油等的成分或杂质，常存在于多重的生产过程以及自然界的生物分解中，例如，采矿、提炼铜、镍、钴等(尤其是硫化矿)，煤的低温焦化，含硫石油的开采和提炼；橡胶、人造丝、鞣革、硫化染料、颜料、甜菜制糖、动物胶等工业生产，开挖整治沼泽地、沟渠、水井、下水道、遂道，以及清除垃圾、污物、粪便等作业；天然温泉以及火山喷发也常存在。硫化氢(H₂S)能够通过呼吸道快速的被肺部吸收，进而影响人体健康。病理学研究表明，硫化氢(H₂S)能够直接妨碍肌体对氧的摄取和运输。从而造成细胞内呼吸酶失去活力，造成细胞缺氧窒息死亡，硫化氢的毒性很强，人的绝对致死浓度为1000mg/m³。当空气中的硫化氢浓度为10～15ppm时使人们出现中毒症状，我国的工作场地环境最大允许浓度为10ppm。硫化氢中毒主要是由呼吸道吸入而引起的，但出于长期低浓度的环境中，皮肤也能慢慢的吸收硫化氢而造成中毒。一次轻度中毒一般无后遗症，几次轻度中毒者留下顽固的后遗症，如严重的神经衰弱，剧烈而顽固的头痛，严重的失眠，记忆功能发生障碍，甚至发生智力障碍。因此，对于空气中的硫化氢(H₂S)污染物的检测对于预防硫化氢(H₂S)的危害，保持安全生产，保持人和环境的和谐发展有着重要的意义。

其次，硫化氢(H₂S)是继一氧化氮和一氧化碳之后被证实为第三种内源性气体信号分子，在血管形成、血管舒张、神经调节、细胞调亡、炎症等许多生理过程中都起着重要的作用。研究表明，呼吸气体中H₂S的含量与很多呼吸系统疾病(例如肺癌)有着明显的相关性。传统的气体检测及分析方法,如气相色谱-质谱法和光谱法(荧光、紫外、激光、拉曼等)等，具有准确度高，检测限低等优点，但对化学分析仪器的要求较高，检测步骤及操作复杂，耗时较长，难以达到临床医学中快速诊疗的效果。在临床医学中,时间往往是诊断和治疗疾病的关键所在，因此，如何高效地对人体呼出气体进行检测是研究的重点。