1.本发明涉及物质组分判断技术领域，尤其涉及一种判断水热液化水相产物物质组分的方法及应用。
背景技术：2.水热液化(hydrothermal liquefaction，htl)能在高压(4-22mpa)、高温(250-400℃)的条件下，转化湿生物质如微藻、畜禽粪污、秸秆等为生物原油，是具有重大应用前景的可再生能源转化技术。根据研究，原料中只有一部分转化生成生物原油，底物中26％-55％的物质转移到水相中，转化为有机酸、酮类、酚类、含氮化合物等物质，使水热液化水相具有较高的资源回收价值。水热液化水相产物中的组分及其含量受到水热液化操作条件和原料中物质组成的关键影响。水热液化的原料一般为复杂的生物质，水热液化的操作条件有温度、升温速率、停留时间等，由此导致生成的水相产物中物质组分较多，差距较大。此外，水热液化水相中多为小分子物质，容易变性，这就更增加了水热液化水相中的物质组分的复杂性。
3.在利用水热液化水相产物之前，需要对水相中的物质组分进行评价，当前主要借助气相色谱-质谱联用、液相色谱-质谱和气相色谱等手段对水热液化水相中的物质组分进行研究，耗时大，并且需要借助的仪器价格高。
技术实现要素：4.本发明提供一种判断水热液化水相产物物质组分的方法及应用，用以解决利用现有技术对水热液化水相中的物质组分进行研究耗时时间长、成本高的缺陷，提供了一种低成本、快速辨别水热液化水相中大致组分及其含量的方法。
5.本发明提供一种判断水热液化水相产物物质组分的方法，包括以下步骤：
6.(1)建立水热液化反应的原料组分、反应条件、储存条件与水热液化水相产物的颜色、组分种类的数据库；
7.(2)测定待测水热液化水相产物的颜色，将其颜色与数据库中水热液化水相产物颜色进行比较，判断水热液化水相中的物质组分种类。
8.优选的，所述储存条件包括光照、温度等。
9.根据本发明提供的判断水热液化水相产物物质组分的方法，将待测水相颜色与步骤(1)中同种或相近反应原料得到的水相颜色进行比较；
10.和/或，将待测水相颜色与步骤(1)中同种或相近反应条件得到的水相颜色进行比较；
11.优选的，所述反应条件包括反应温度、反应时间、反应过程中升温和降温速率；
12.和/或，将待测水相颜色与步骤(1)中同种或相近储存条件得到的水相颜色进行比较。
13.根据本发明提供的判断水热液化水相产物物质组分的方法，利用气相色谱、液相
色谱、液相色谱-质谱、气相色谱-质谱联用对水相中的物质组分进行检测。
14.根据本发明提供的判断水热液化水相产物物质组分的方法，升温程序为：以5℃/min的加热速率将温度从40℃提高到150℃，保留2min，然后以5℃/min的加热速率将温度从150℃提高到280℃；
15.进样口温度为250℃，保留10min。
16.根据本发明提供的判断水热液化水相产物物质组分的方法，步骤(1)中还包括测定水热液化水相部分组分物质含量，步骤(2)中判断水热液化水相中的部分组分含量。
17.根据本发明提供的判断水热液化水相产物物质组分的方法，所述组分物质包括酚类、酮类、醛类、酯类、小分子酸、无机盐和含氮化合物中的一种或多种。
18.根据本发明提供的判断水热液化水相产物物质组分的方法，还包括根据原料的生化组成协助判断水热液化水相中的物质组分种类和/或组分含量。
19.根据本发明提供的判断水热液化水相产物物质组分的方法，利用比色卡测定水热液化水相产物颜色。
20.优选的，选择pantone gp1601a作为比色卡。
21.根据本发明提供的判断水热液化水相产物物质组分的方法，水热液化反应的原料组分为大分子有机物，可以为污泥、农业有机废弃物、工业有机废弃物、木质纤维素类原料、微藻、秸秆、畜禽粪污、厕所粪污中的一种或几种。
22.在一些实施例中，水热液化反应的原料组分可以为废旧塑料、轮胎、牛粪。
23.根据本发明提供的判断水热液化水相产物物质组分的方法，反应条件包括：水热液化的反应温度为200-400℃；
24.和/或，水热液化的反应温度为0-3h；
25.优选的，反应温度为230℃和/或320℃、反应时间为0.5h。
26.优选的，还包括：在步骤(1)中构建水热液化水相产物的沉淀产生情况、澄清度、浑浊程度中一种或两种或三种指标与水热液化水相产物的颜色、组分种类或组分含量的数据库；
27.观测待测水热液化水相产物的沉淀产生情况、澄清度、浑浊程度，与数据库中水热液化水相产物的沉淀产生情况、澄清度、浑浊程度进行比较，判断水热液化水相中的物质组分种类或组分。
28.其中，沉淀情况包括是否发生沉淀、沉淀的多少及沉淀是否完全。
29.在一些实施例中，颜色的对比也可以通过比色仪、机器识别判断的方式实现，比如通过计算机进行计算和比对颜色。颜色的对比包括色相、明度、色度、色差等颜色的多个指标。
30.本发明还提供上述判断水热液化水相产物物质组分的方法在判断水热液化水相产物是否具有回收价值中的应用。
31.本发明的有益效果：
32.(1)本发明发现了水热液化水相原料、反应条件、储存条件与水热液化产物颜色、组分之间的特定关系，通过应用以上关系可以测定水热液化水相产物的组分，既能降低测定成本，又可以提高测定的效率，具有实用价值。
33.(2)利用本发明所述判断水热液化水相产物物质组分的方法通过颜色就可以判断
水热液化水相产物是否具有回收价值，可短时间内迅速判断产物，判断效率高，具有实用价值。
附图说明
34.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
35.图1是本发明第一实施例的模型原料水热液化水相颜色与标准比色卡纸对比图；
36.图2是本发明第一实施例的模型原料水热液化水相的气相色谱-质谱联用仪检测结果图；
37.图3是本发明第二实施例的微藻、微藻g、秸秆和牛粪三种生物质原料水热液化水相颜色与标准比色卡纸对比图；
38.图4是本发明第二实施例的微藻、微藻g、秸秆和牛粪三种生物质原料水热液化水相气相色谱-质谱联用仪检测结果图；
39.图5是本发明第三实施例的不同微藻水相颜色与标准比色卡纸对比图；
40.图6是本发明第三实施例的不同微藻水相气相色谱-质谱联用仪检测结果图；
41.图7是本发明第三实施例的不同微藻水相气相色谱仪检测结果图；
42.图8是本发明第三实施例的微藻水相e颜色与标准比色卡纸对比、气相色谱-质谱联用和气相色谱仪检测结果图；
43.图9是本发明第四实施例的不同手机拍摄的水热液化水相颜色与标准比色卡纸对比图；
44.图10是本发明第五实施例的不同拍摄条件下水热液化水相颜色与标准比色卡纸对比图。
具体实施方式
45.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
46.术语解释：
47.水热液化水相产物：有机原料在水热液化条件下获得气相、固相和液相产物；液相产物在经过一系列流程经过分离油相产物后获得的剩余水相。
48.为了解决当前利用气相色谱-质谱联用、液相色谱-质谱和气相色谱等手段对水热液化水相中的物质组分进行研究，耗时大，并且需要借助的仪器价格高的问题，本发明提出一种低成本、快速鉴别水热液化水相产物中物质组分的方法。
49.本发明主要结合水热液化的原料物质组分，建立水相颜色和物质组分的对应关系，利用标准的对比卡纸，对水相的颜色进行标准化，通过颜色对比，评判水热液化水相中的大致组分和含量。通过本发明，可以实现对复杂混合物体系中物质组分的快速判断。
50.本发明提供一种根据颜色快速鉴别水热液化水相产物基本物质组成的方法，包括步骤：
51.首先，构建一个原料组分、反应条件和水热液化水相组分与颜色数据库。
52.优选的，本技术利用具有较大分辨率的比色色卡，对水相的颜色进行测定，同时测定不同颜色下的水热液化水相组分及其代表性物质含量，构建物质组分-水相产物颜色数据库。由于物质组分、反应条件和储存条件的影响，水热液化产物水相颜色出现多种差异，借助普通手段难以将水热液化水相颜色区分，使用比色卡可以更准确地进行定义。优选的，在使用比色卡时，在同一标准下进行比色。
53.具体的，选取水热液化原料中的代表性成分作为模型原料，在一定温度和时间下进行水热液化反应获得水相产物，检测水相产物中的物质组成，并用具有较大分辨率的比色色卡测定水热液化原料和反应条件对应的水热液化水相产物颜色及其物质组成，构建水热液化水相产物颜色-反应条件-物质组分数据库。
54.另外，颜色的对比也可以通过比色仪、机器识别判断的方式实现，比如，通过计算机进行计算和比对颜色。颜色的对比包括色相、明度、色度、色差等颜色的多个指标。优选的，所述模型原料包括但不限于脂肪、蛋白质、纤维素、半纤维素和木质素。
55.优选的，水热液化反应的温度范围为200-350℃，反应时间为0-3h。
56.进一步优选的，水热液化反应温度包括但不限于230℃和320℃，反应时间包括但不限于0.5h。
57.优选的，选择盛放水热液化水相产物的容器为透明容器，包括但不限于透明的20毫升钠钙玻璃容器；
58.优选的，选择pantone gp1601a作为比色卡，该比色卡具有2161种色彩，可最大程度的覆盖水热液化水相在生成、保存过程中的颜色色彩。在色彩比对时，在光线较好的自然光下，首先采用肉眼直接观察，选择和水热液化水相保存瓶中的颜色相似的3-10种对比色卡颜色。选择白色灯源背景，对装有水热液化水相的容器进行拍照，在同等拍摄条件下对待选择的对比色卡进行拍照。通过对比选择最契合的颜色，记录颜色编号。
59.在一些实施例中，颜色的对比也可以通过比色仪、机器识别判断的方式实现，比如通过计算机进行计算和比对颜色。颜色的对比包括色相、明度、色度、色差等颜色的多个指标。
60.优选的，选择气相色谱-质谱联用仪对水相中的物质组分进行检测。采用的气相色谱-质谱联用仪包括但不限于日本岛津gc2010-ms2010，气相质谱配备有火焰离子化检测器和db-5气相色谱柱(30m
×
0.25mm
×
0.25μm)。上样体积为1μl，升温程序为：以5℃/min的加热速率将熔炉温度从40℃提高到150℃，保留2min，然后以5℃/min的加热速率将熔炉温度从150℃提高到280℃。进样口温度为250℃，保留10min。
61.然后，选择具有不同物质组分的生物质原料，在不同反应条件下获得水热液化水相，观测根据水热液化水相产物的原料组成、反应条件和水热液化水相的颜色。由于水热液化水相的小分子反应，物质组分和颜色随着发生变化，同样观测该过程中的颜色变化、物质组分。选择代表性组分通过气相色谱从测定其含量，通过比色卡纸对比进而构建水热液化水相颜色与物质组分的数据库。通过水热液化水相产物的颜色与数据库的对比，预测不同反应原料、不同反应条件、不同储存期条件下的水热液化水相中的物质组分及其大致含量。
62.优选的，选择包括但不限于微藻、秸秆和牛粪三种生化成分差异较大的典型生水热液化原料。
63.进一步优选地，代表性组分包括但不限于酚类、酮类和含氮化合物，该类组分具有较高的资源回收价值。
64.优选的，选择气相色谱测定代表性组分含量。采用配备有火焰离子化检测器的日本岛津气相色谱仪gc2010-fid，配有rtx-5气相色谱柱(30m
×
0.25mm
×
0.25μm)，进样量1μl，载气流速3ml/min，升温程序为以5℃/min的加热速率将熔炉温度从40℃提高到150℃，保留2min，然后以5℃/min的加热速率将熔炉温度从150℃提高到280℃。fid检测器温度300℃，尾吹气流量20ml/min，氢气流量40ml/min，空气流量400ml/min。
65.优选地，在所述气相色谱-质谱联用仪和所述气相色谱仪之前还包括水相产物有机物萃取：利用有机溶剂，包括但不限于乙酸乙酯，以体积比3:1萃取水相产物，在旋流器上以12rpm悬浮1h，然后以10000rpm离心1min。静置15分钟后收集乙酸乙酯相，后采用0.22μm有机滤膜过滤。
66.实施例1模型化合物构建不同反应条件下获得的水热液化水相物质组分和水相颜色数据库
67.选取脂肪、蛋白质、纤维素、木质素为原料，所用反应器为parr反应器(100ml)，在反应温度为230℃和320℃，反应时间为0.5h条件下，进行水热液化反应获得水相产物，将所述水相产物储存在透明的20毫升钠钙玻璃容器中。
68.在色彩比对时，在光线较好的自然光下，首先采用肉眼直接观察，选择和水热液化水相保存瓶中的颜色相似的3种对比色卡颜色。所述脂肪230水相℃相近颜色为色号“pantone 656u”、“pantone 663u”和“pantone 657u”，所述脂肪320水相℃相近颜色为色号“pantone 2015u”、“pantone 7499u”和“pantone 7401u”。所述蛋白质230水相℃相近颜色为色号“pantone 123u”、“pantone 2013u”和“pantone 7406u”所述蛋白质320水相℃相近颜色为色号“pantone 129u”、“pantone 3514u”和“pantone 142u”。所述纤维素230水相℃相近颜色为色号“pantone 135u”、“pantone 141u”和“pantone 1355u”所述纤维素320水相℃相近颜色为色号“pantone 128u”、“pantone 134u”和“pantone 1355u”。所述木质素230水相℃相近颜色为色号“pantone 4625u”、“pantone 147u”和“pantone 2320u”所述木质素320水相℃相近颜色为色号“pantone 1405u”、“pantone 7533u”和“pantone 2323u”。
69.如图1所示，以白色灯源为背景，对装有水热液化水相的瓶子进行拍照，在同等拍摄条件下对待选择的pantone gp1601a比色卡进行拍照。通过对比选择最契合的颜色，记录颜色编号。所述水相颜色对比结果表明，所述脂肪、蛋白质、纤维素和木质素，在230℃和320℃下的水相产物颜色具有明显差异。所述脂肪230℃水相产物颜色非常浅接近色号“pantone 656u”，所述脂肪320℃水相产物颜色变深接近色号“pantone 7499u”。所述蛋白质230℃水相产物颜色较深接近色号“pantone 7406u”，所述蛋白质320℃水相产物颜色有一定加深接近色号“pantone 3514u”。所述纤维素230℃水相产物颜色较深接近色号“pantone 1355u”，所述纤维素320℃水相产物颜色变澄清接近色号“pantone 128u”。所述木质素230℃水相产物颜色较深接近色号“pantone4625u”，所述木质素320℃水相产物颜色变化不明显，接近色号“pantone 7533u”。
70.如图2所示，采用日本岛津气相色谱-质谱联用仪gc2010-ms2010，气相质谱配备有
火焰离子化检测器和db-5气相色谱柱(30m
×
0.25mm
×
0.25μm)。上样体积为1μl，升温程序为：以5℃/min的加热速率将熔炉温度从40℃提高到150℃，保留2min，然后以5℃/min的加热速率将熔炉温度从150℃提高到280℃。进样口温度为250℃，保留10min。分别对所述脂肪、蛋白质、纤维素和木质素在230℃和320℃的水相产物进行定性分析，将定性分析结果列于下表。
71.[0072][0073]
[0074]
[0075][0076]
[0077][0078]
[0079][0080]
所述水相产物gc-ms结果表明，所述脂肪、蛋白质、纤维素和木质素，在230℃和320℃下的水相产物的物质组成存在明显差异。所述脂肪230℃水相成分简单，其中主要含有小链酯类和小分子烷烃，所述脂肪320℃水相中酮、醇、醛和酸含量增加。所述蛋白质230℃水
相中主要含有酮类、小分子烷烃和酯类，所述蛋白质320℃水相中含氮化合物含量大幅增加。所述纤维素230℃水相中主要化合物为醛、烃和醇类物质，还含有一些未分解低聚物和糖类，所述纤维素320℃水相中小分子烃类和酯类含量增加而醇类、醛类降低。所述木质素230℃水相中主要为醛类和未分解低聚物，所述木质素320℃水相酚类为主要组分。
[0081]
将上述脂肪、蛋白质、纤维素和木质素在230℃和320℃下的水相产物颜色，与所述水相产物gc-ms分析结果对比表明，水相的颜色与水相中的物质组分能够建立对应关系。同时，即使不同原料水相的颜色接近，但其物质组分仍具有较大差别。因此，在根据水相颜色对水相的物质组成进行快速地初步鉴别，还需要结合水热液化中的原料中的生化组成分析和反应条件为基础。
[0082]
实施例2生物质原料获得的水热液化水相物质组分和水相颜色数据库
[0083]
选择具有不同物质组分的生物质原料，在不同反应条件下获得水热液化水相，根据水热液化水相产物的原料组成、反应条件和水热液化水相的颜色。由于水热液化水相的小分子反应，物质组分和颜色随着发生变化，同时观测该过程中的颜色变化、物质组分。选择代表性组分通过气相色谱从测定其含量，通过比色卡纸对比进而构建水热液化水相颜色与物质组分的数据库。通过水热液化水相产物的颜色与数据库的对比，预测不同反应原料、不同反应条件、不同储存条件下的水热液化水相中的物质组分及其大致含量。
[0084]
选择微藻、秸秆和牛粪三种生物质原料组分，所述生物质原料的基本生化组成列于下表。所用反应器为parr反应器(100ml)。所述生物质原料在反应温度为320℃，反应时间为0.5h条件下，进行水热液化反应获得水相产物，将所述水相产物储存在透明的20毫升钠钙玻璃容器中。
[0085]
生化组成(％daf)牛粪微藻秸秆脂肪5.71
±
0.478.71
±
0.27nd蛋白质14.3
±
0.2663.30
±
0.25nd纤维素17.1
±
1.161.69
±
0.1028.93
±
0.36木质素5.17
±
0.860.34
±
0.019.78
±
0.1
[0086]
在色彩比对时，在光线较好的自然光下，首先采用肉眼直接观察，选择和水热液化水相保存瓶中的颜色相似的5种对比色卡颜色。所述微藻水相颜色的相近色号为“pantone 7408u”、“pantone 136u”、“pantone 4008u”、“pantone 1485u”和“pantone 2009u”。所述秸秆水相颜色的相近色号为“pantone 7403u”、“pantone 4018u”、“pantone 458u”、“pantone 7555u”和“pantone 3599u”。所述牛粪水相颜色的相近色号为“pantone 4016u”、“pantone 7752u”、“pantone 459u”、“pantone 609u”和“pantone 7758u”。
[0087]
如图3所示，以白色灯源为背景，对装有水热液化水相的瓶子进行拍照，在同等拍摄条件下对待选择的pantone gp1601a比色卡进行拍照。通过对比选择最契合的颜色，记录颜色编号。所述微藻水相产物接近色号“pantone 7408u”,所述秸秆水相颜色接近色号“pantone 4018u”,所述牛粪水相产物接近色号“pantone 459u”。
[0088]
如图4所示，采用日本岛津配备有火焰离子化检测器和db-5气相色谱柱(30m
×
0.25mm
×
0.25μm)的气相色谱-质谱联用仪gc2010-ms2010，进样量1μl，以5℃/min的加热速率将熔炉温度从40℃提高到150℃，保留2min，然后以5℃/min的加热速率将熔炉温度从150℃提高到280℃。进样口温度为250℃，保留10min。对所述生物质原料水相产物进行定性分
析，将定性分析结果列于下表。
[0089]
[0090]
[0091][0092]
[0093][0094]
所述初始生物质原料水相产物gc-ms结果表明，所述微藻水相产物中含氮化合物、酮类和多肽是最主要的物质组分，同时还含有少量酯类和酚类。所述秸秆水相产物中酚类、苯系物和酮类是最主要的物质组分，同时还含有少量含氮化合物以及醇、醛和酸类。所述牛粪水相中酚类、酮类和含氮化合物是最主要的物质组分，同时还含有少量酯类和酚类。
[0095]
上述微藻、秸秆和牛粪水相产物颜色，与所述水相产物gc-ms分析结果对比表明，生物质原料生化组成的差异会显著影响水相产物的颜色与物质组成。
[0096]
选择微藻g，基本生化组成列于下表，在上述水热液化条件下获得微藻水相产物g。以白色灯源为背景，对装有水热液化水相的瓶子进行拍照，在同等拍摄条件下对待选择的pantone gp1601a比色卡进行拍照。通过对比选择最契合的颜色，记录颜色编号。所述微藻水相产物g接近色号“pantone 7550u”与上述微藻水相色号“pantone 7408u”较为接近。
[0097]
生化组成(％daf)脂肪蛋白质纤维素木质素微藻g7.41
±
0.2565.43
±
0.170.68
±
0.020.24
±
0.06
[0098]
采用上述气相色谱-质谱联用仪gc2010-ms2010和检测方法，检测所述微藻水相产物g的基本物质组分列于下表。所述微藻水相产物g中含氮化合物、酮类和多肽是最主要的物质组分，同时还含有少量酯类和酚类，与上述微藻水相物质组成相似。
[0099]
[0100][0101]
根据上述微藻和微藻g水相颜色和gc-ms分析表明，同类型生物质原料的基本生化组成相似，水热液化水相产物的颜色和基本物质组成也较为接近。由此，可以将待测水热液化水相产物的颜色与所述数据库中反应原料组分、反应条件相同或相近的水热液化水相产物的颜色进行对比，进而初步判断待测水热液化水相产物的物质组成，如微藻与部分污泥之间，水稻秸秆与棉花秸秆之间等可以进行颜色对比。
[0102]
利用普通鉴别手段可能难以分辨部分水相产物的颜色，但是借助比色卡，可以表
征水相产物之间的颜色差异。针对单独利用水相颜色对产物成分判断困难的情况或为使判断结果更准确，可借助分析生物质原料对水相物质组成成分进行判断，比如，可分析生物质原料的生化组成，利用生物质原料的生化组成分析进行判定。
[0103]
实施例3生物质原料获得的水热液化水相物质组分预测
[0104]
选择所述微藻作为原料，所用反应器为parr反应器(100ml)，在反应温度为320℃，反应时间为0.5h条件下，进行水热液化反应获得水相产物，将所述微藻水相产物在25℃下避光储存，储存过程中水相颜色发生变化，在显示不同颜色的时候，挑选a、b、c和d四种水相，构建水相颜色变化过程和物质组分含量规律的数据库；
[0105]
如图5所示，以白色灯源为背景，对装有水热液化水相的瓶子进行拍照，先肉眼筛选出来5种相似颜色。微藻水相a颜色相近色号为“pantone 142u、pantone 1365u、pantone 7408u、pantone 136u、pantone 2010u”。微藻水相b颜色相近色号为“pantone 2428u、pantone 145u、pantone 7580u、pantone 1385u、pantone 4009u”。所述微藻水相c颜色相近色号为“pantone 2014u、pantone 7572u、pantone 2428u、pantone 146u、pantone 7587u”。所述微藻水相d颜色相近色号为“pantone 732u、pantone 477u、pantone 1535u、pantone 7575u、pantone 2315u”。在同等拍摄条件下对待选择的5种pantone gp1601a比色卡进行拍照。拍照结束后，通过对比选择最契合的颜色，记录颜色编号。所述微藻水相a颜色接近色号“pantone 7408u”，所述微藻水相b颜色接近色号“pantone 2428u”，所述微藻水相c颜色加深且呈现浑浊接近色号“pantone 7587u”，所述微藻水相d颜色和浑浊均明显加深接近色号“pantone 1535u”。
[0106]
如图6所示，采用日本岛津配备有火焰离子化检测器和db-5气相色谱柱(30m
×
0.25mm
×
0.25μm)的气相色谱-质谱联用仪gc2010-ms2010，进样量1μl，以5℃/min的加热速率将熔炉温度从40℃提高到150℃，保留2min，然后以5℃/min的加热速率将熔炉温度从150℃提高到280℃。进样口温度为250℃，保留10min。对所述生物质原料水相产物进行定性分析，将定性分析结果列于下表。所述微藻水相a中含氮化合物、多肽和酮类为主要物质组分，还含有少量酯类和酚类；所述微藻水相b中含氮化合物增加，多肽和含氮酮类减少，醇类、酯类增加；所述微藻水相c中含氮化合物增加，酮类和含氮酮类减少，酯类、醇类和酸类等增加；所述微藻水相d中，含氮化合物减少，含氮酮类进一步减少，酯类、醇类和酸类等进一步增加。
[0107]
根据所述微藻初始水相产物的gc-ms分析结果，选取1,5-dioxaspiro[5.5]undecan-9-one,3,3-dimethyl-(cas 69225-59-8)，phenol(cas 108-95-2)，pyrazine,methyl-(cas 109-08-0)，pyrazine,2,5-dimethyl-(cas 123-32-0)，pyrazine,ethyl-(cas 13925-00-3)，2,5-pyrrolidinedione,1-ethyl-(cas 2314-78-5)，pyrrolo[1,2-a]pyrazine-1,4-dione,hexahydro-3-(phenylmethyl)-(cas 14705-60-3)作为所述微藻水相的主要定量化合物。采用配备有火焰离子化检测器的日本岛津气相色谱仪gc2010-fid，配有rtx-5气相色谱柱(30m
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0.25mm
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0.25μm)，进样量1μl，载气流速3ml/min，升温程序为以5℃/min的加热速率将熔炉温度从40℃提高到150℃，保留2min，然后以5℃/min的加热速率将熔炉温度从150℃提高到280℃。fid检测器温度300℃，尾吹气流量20ml/min，氢气流量40ml/min，空气流量400ml/min。建立所述化合物浓度和相色谱仪gc2010-fid出峰面积的标准曲线，将标准曲线结果列于下表。
的含量约为0.270mg/ml，pyrazine,2,5-dimethyl-的含量约为0.042mg/ml，pyrazine,ethyl-的含量约为0.055mg/ml，2,5-pyrrolidinedione,1-ethyl-的含量约为0.285mg/ml，pyrrolo[1,2-a]pyrazine-1,4-dione,hexahydro-3-(phenylmethyl)-的含量约为0.025mg/ml。
[0114]
如图8所示，采用上述方法对所述微藻水相e产物进行gc-ms和gc检测，结果列于下表。所述微藻水相e中含氮化合物是最主要的物质组分，其次是酮类、酯类和有机物，以及少量含氧化合物。所述化合物1,5-dioxaspiro[5.5]undecan-9-one,3,3-dimethyl-的含量为0.009mg/ml，phenol的含量为0.078mg/ml，pyrazine,methyl-的含量为0.278mg/ml，pyrazine,2,5-dimethyl-的含量为0.041mg/ml，pyrazine,ethyl-的含量为0.059mg/ml，2,5-pyrrolidinedione,1-ethyl-的含量为0.284mg/ml，pyrrolo[1,2-a]pyrazine-1,4-dione,hexahydro-3-(phenylmethyl)-的含量为0.023mg/ml。与上述根据所述水相颜色推测的物质组分及主要物质含量基本一致。
[0115][0116]
实施例4比色卡预测
[0117]
如图9所示，用摄影器材a在光照条件a，对装有不同水热液化水相的瓶子进行拍照，在同等拍摄条件下对待选择的pantone gp1601a比色卡进行拍照。通过对比选择最契合的颜色，记录颜色编号。水相产物a-1颜色接近色号“pantone 7408u”，水相产物a-2颜色接近色号“pantone 7565u”，水相产物a-3颜色接近色号“pantone 2428u”，水相产物a-4颜色接近色号“pantone 2469u”。
[0118]
在相同光照条件a用摄影器材b，对相同的水热液化水相的瓶子进行拍照。
[0119]
将两种拍摄器材得到的图片上传到同一个介质进行观察。可以发现在不同拍摄器材下，对同一个水热液化水相获得的图片存在色差。
[0120]
然后，在b情况下，同样肉眼选择5个相似颜色，进行拍照。拍照后的卡纸图片跟拍照获得的水相图片进行对比，发现二者对应同一个卡纸。
[0121]
因此，需要利用比色卡纸作为媒介进行拍摄，对不同拍摄器材获得的照片(水相颜色、卡纸进行统一)建立联系，获得相对统一的颜色对应关系。
[0122]
实施例5微藻水相，不同拍摄环境对比
[0123]
如图10所示，用摄影器材a在光照条件a，对装有不同水热液化水相的瓶子进行拍照，在同等拍摄条件下对待选择的pantone gp1601a比色卡进行拍照。通过对比选择最契合的颜色，记录颜色编号。水相产物a-1颜色接近色号“pantone 4017u”，水相产物a-2颜色接
近色号“pantone 7565u”，水相产物a-3颜色接近色号“pantone 7551u”，水相产物a-4颜色接近色号“pantone 2428u”。
[0124]
在光照条件b用摄影器材a，对相同的水热液化水相的瓶子进行拍照。
[0125]
将两种光照条件得到的图片上传到同一个介质进行观察。可以发现在不同光照条件下，对同一个水热液化水相获得的图片存在色差。
[0126]
然后，在b情况下，同样肉眼选择5个相似颜色，进行拍照。拍照后的卡纸图片跟拍照获得的水相图片进行对比，发现二者对应同一个卡纸。
[0127]
因此，需要利用比色卡纸作为媒介进行拍摄，对不同拍摄环境获得的照片(水相颜色、卡纸进行统一)建立联系，获得相对统一的颜色对应关系。
[0128]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
技术特征：1.一种判断水热液化水相产物物质组分的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)建立水热液化反应的原料组分、反应条件、储存条件与水热液化水相产物的颜色、组分种类的数据库；(2)测定待测水热液化水相产物的颜色，将其颜色与数据库中水热液化水相产物颜色进行比较，判断水热液化水相中的物质组分种类。2.根据权利要求1所述的判断水热液化水相产物物质组分的方法，其特征在于，将待测水相颜色与步骤(1)中同种或相近反应原料得到的水相颜色进行比较；和/或，将待测水相颜色与步骤(1)中同种或相近反应条件得到的水相颜色进行比较；和/或，将待测水相颜色与步骤(1)中同种或相近储存条件得到的水相颜色进行比较。3.根据权利要求1所述的判断水热液化水相产物物质组分的方法，其特征在于，步骤(1)中还包括测定水热液化水相部分组分含量，步骤(2)中判断水热液化水相中的部分组分含量。4.根据权利要求3所述的判断水热液化水相产物物质组分的方法，其特征在于，所述组分物质包括酚类、酮类、醛类、酯类、小分子酸、无机盐和含氮化合物中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的判断水热液化水相产物物质组分的方法，其特征在于，根据原料的生化组成协助判断水热液化水相中的物质组分种类和/或组分含量。6.根据权利要求1所述的判断水热液化水相产物物质组分的方法，其特征在于，利用比色卡测定水热液化水相产物颜色。7.根据权利要求6所述的判断水热液化水相产物物质组分的方法，其特征在于，选择pantone gp1601a作为比色卡。8.根据权利要求1所述的判断水热液化水相产物物质组分的方法，其特征在于，水热液化的反应温度为200-400℃；和/或，水热液化的反应温度为0-3h。9.根据权利要求1所述的判断水热液化水相产物物质组分的方法，其特征在于，还包括：在步骤(1)中构建水热液化水相产物的沉淀产生情况、澄清度、浑浊程度中一种或两种或三种与水热液化水相产物的颜色、组分种类或组分含量的数据库；观测待测水热液化水相产物的沉淀产生情况、澄清度、浑浊程度，与数据库中水热液化水相产物的沉淀产生情况、澄清度、浑浊程度进行比较，判断水热液化水相中的物质组分种类或组分。10.权利要求1-9任一项所述判断水热液化水相产物物质组分的方法在快速判断水热液化水相产物是否具有回收价值中的应用。
技术总结本发明涉及物质组分判断技术领域，尤其涉及一种判断水热液化水相产物物质组分的方法及应用。本发明提供一种判断水热液化水相产物物质组分的方法，包括以下步骤：(1)建立水热液化反应的原料组分、反应条件、储存条件与水热液化水相产物的颜色、组分种类的数据库；(2)测定待测水热液化水相产物的颜色，将其颜色与数据库中水热液化水相产物颜色进行比较，判断水热液化水相中的物质组分种类。本发明提供了一种快速辨别水热液化水相中大致组分及其含量的方法。的方法。的方法。
技术研发人员：刘志丹 王月瑶 徐永洞
受保护的技术使用者：中国农业大学
技术研发日：2022.07.18
技术公布日：2022/11/1
