BR112019025480A2

BR112019025480A2 - Agentes sequestrantes, kit para os mesmos e métodos de uso de agentes e kits sequestrantes

Info

Publication number: BR112019025480A2
Application number: BR112019025480-3A
Authority: BR
Inventors: carlson Michael; Michael Carlson; Duong Franck; Franck Duong
Original assignee: Carbonet Nanotechnologies Inc.
Priority date: 2017-06-02
Filing date: 2018-06-01
Publication date: 2020-06-23
Also published as: EP4253333A1; US20200087176A1; IL270823B2; IL270823A; ES2958068T3; WO2018218374A1; CA3065594A1; CA3065594C; EP3630684B1; EP3630684A1; PL3630684T3; EP3630684A4; MX2019014395A; US20230150848A1; IL270823B1; EP3630684C0; CN110709356A; US11479485B2

Abstract

São fornecidos agentes sequestrantes para sequestrar porções não aquosas de uma solução aquosa. Os agentes sequestrantes podem compreender um detergente; e um polímero operável para estabilizar a formação de uma micela detergente, fazendo com que o detergente e o polímero se auto montem em uma nano-rede após exposição à solução aquosa. Também são fornecidos kits e métodos para o uso dos agentes e kits de sequestro.

Description

AGENTES SEQUESTRANTES, KIT PARA OS MESMOS E MÉTODOS DE USO DE

AGENTES E KITS SEQUESTRANTES Campo técnico

[001] Esta invenção pertence ao campo de sequestro e mais particularmente no campo de sequestro de material de ambientes aquosos. Antecedentes

[002] A descontaminação e eliminação de resíduos orgânicos, como lodo de esgoto, esterco animal, resíduos de processamento de alimentos, fluido de fraturamento, petróleo e gás e outras águas residuais industriais, apresentam preocupações ambientais e de saúde pública. O manuseio e descarte de água contaminada possui implicações sociais, ambientais e econômicas significativas. Atualmente, o lodo residual das águas residuais é geralmente digerido, incinerado, depositado em aterros, devolvido ao mesmo ambiente ou usado como fertilizante através da aplicação de terras agrícolas dos biosólidos residuais.

[003] O encapsulamento de partículas inorgânicas com polímeros foi demonstrado [E. Bourgeat-Lami e E. Duguet: Encapsulamento de polímeros de partículas inorgânicas; em Revestimentos funcionais, S.K. Ghosh (ed.); 2006, Wiley-VCH, Weinheim; Capítulo 4, pp. 85-152]. Em aplicações biomédicas, o revestimento de nanopartículas inorgânicas com um polímero, ou seu encapsulamento em uma matriz polimérica ou camada de detergente é importante para propriedades, como maior solubilidade [R. Ladj et al. Encapsulamento de políneros de nanopartículas inorgânicas para aplicações biomédicas; Internat. J. Pharm. 2013 (458) 230-241]. Nos campos da física e da engenharia, são estudados fluidos magnéticos compostos por nanopartículas magnéticas revestidas com um polímero e/ou surfactantes para estabilizar a partícula no líquido hospedeiro. Vários métodos sintéticos para a preparação de tais sistemas foram publicados [por exemplo, J. Sommertune et al. Compósitos de nanopartículas de polímero/óxido de ferro - uma abordagem de síntese direta e escalável, Int. ]. Mol. Sci. 2015 (16) 19752-19768]. Sumário da invenção

[004] Esta invenção é baseada, pelo menos em parte, na elucidação de propriedades de detergentes e polímeros que os tornam adequados para uso em conjunto como agentes sequestrantes.

[005] A presente invenção fornece um novo meio para capturar porções não aquosas, incluindo, mas não se limitando a, contaminantes orgânicos e contaminantes não aquosos emulsionados (NACs) da água, removendo-os posteriormente por meio de um processo simples de agregação e filtragem ou processo eletromagnético. A invenção remove ainda os contaminantes que são suspensos e dissolvidos em água. Nesta invenção, um agente clarificador é adicionado diretamente a uma solução aquosa, tal como, mas não se limitando a, água contaminada ou um material contaminado. Os contaminantes orgânicos são sequestrados e envolvidos em partículas de detergente-óleo- polímero que facilitam sua remoção subsequente. As partículas de óleo e detergente são removidas através da agregação do polímero por protonação ou quelatação catiônica de grupos de ácido maleico ou outros grupos funcionais no polímero. A formulação desta combinação de detergente polimérico resulta na formação de um agregado semelhante a gel que é capaz de capturar contaminantes orgânicos em questão de minutos. O agente sequestrante captura vários contaminantes, incluindo, mas não limitado a hidrocarbonetos e metais pesados para uma destinação mais direcionada de um volume menor de resíduos. O polímero funcionalizado estireno de ácido málico (SMA) é geralmente particularmente adequado para uso devido à variedade de substâncias que podem ser removidas. O polímero também pode ser regenerado e reciclado a partir dos resíduos, tornando o próprio agente sequestrante ambientalmente responsável. Os produtos químicos especiais também podem ser removidos das misturas de extração com configurações da presente invenção.

[006] Configurações ilustrativas da presente invenção fornecem um agente sequestrante para sequestrar porções não aquosas a partir de uma solução aquosa compreendendo: a) um detergente; e b) um polímero operável para estabilizar a formação de uma micela detergente, fazendo com que o detergente e o polímero se auto montem em uma nano-rede após exposição à solução aquosa.

[007] Configurações ilustrativas da presente invenção fornecem um kit para sequestrar porções não aquosas a partir de uma solução aquosa, o kit compreendendo: a) um detergente; b) um polímero operável para estabilizar a formação de uma micela detergente, fazendo com que o detergente e o polímero se auto montem em uma nano-rede após exposição à solução aquosa; e c) um agente de precipitação.

[008] Configurações ilustrativas da presente invenção fornecem um agente sequestrante e/ou o kit aqui descrito, compreendendo ainda um agente de precipitação.

[009] Configurações ilustrativas da presente invenção fornecem um agente sequestrante e/ou o kit aqui descrito, em que o agente de precipitação é selecionado do grupo que consiste em: um ácido, um cátion divalente e suas misturas.

[0010] Configurações ilustrativas da presente invenção fornecem um agente sequestrante e/ou o kit aqui descrito, em que o agente de precipitação é selecionado do grupo que consiste em: ácido acético, ácido málico, ácido hidroclorídrico, ácido sulfúrico, ácido fosfórico, ácido cítrico, ácido tartárico, ácido fumárico e ácido lático.

[0011] Configurações ilustrativas da presente invenção fornecem um agente sequestrante e/ou o kit aqui descrito, em que o agente de precipitação é selecionado do grupo que consiste em: um surfactante não iônico, um surfactante aniônico, um surfactante catiônico, um surfactante zwiteriônico e suas misturas.

[0012] Configurações ilustrativas da presente invenção fornecem um agente sequestrante e/ou o kit aqui descrito, em que o agente de precipitação é selecionado do grupo que consiste em: Triton"", Triton X-1007”, Triton X-3057”, N-dodecil-beta-D- maltósido (DDM ), oleato de sódio e suas misturas.

[0013] Configurações ilustrativas da presente invenção fornecem um agente sequestrante e/ou o kit aqui descrito, em que o detergente não forma micelas estáveis na ausência do polímero.

[0014] Configurações ilustrativas da presente invenção fornecem um agente sequestrante e/ou o kit aqui descrito, em que o detergente forma micelas estáveis na ausência do polímero.

[0015] Configurações ilustrativas da presente invenção fornecem um agente sequestrante e/ou o kit aqui descrito, em que o detergente é um surfactante não iônico.

[0016] Configurações ilustrativas da presente invenção fornecem um agente sequestrante e/ou o kit aqui descrito, em que o polímero é um copolímero em bloco.

[0017] Configurações ilustrativas da presente invenção fornecem um agente sequestrante e/ou o kit aqui descrito, em que o polímero é selecionado a partir do grupo que consiste em: ácido estireno-maleico (SMA), SMA ativado, ácido di-isobutil maleico e suas misturas.

[0018] Configurações ilustrativas da presente invenção fornecem um agente sequestrante e/ou o kit aqui descrito, em que o polímero é tem um peso molecular na faixa de 3000g/mol a cerca de 25000 g/mol.

[0019] Configurações ilustrativas da presente invenção fornecem um agente sequestrante e/ou o kit aqui descrito, em que o polímero é possui um peso molecular de cerca de 22000 g/mol.

[0020] Configurações ilustrativas da presente invenção fornecem um agente sequestrante e/ou o kit aqui descrito, em que o polímero é solúvel em água.

[0021] Configurações ilustrativas da presente invenção fornecem um agente sequestrante e/ou o kit aqui descrito, em que o polímero é biodegradável.

[0022] Configurações ilustrativas da presente invenção fornecem um agente sequestrante e/ou o kit aqui descrito, em que a proporção de polímero/detergente está em uma faixa de cerca de 1:0,5 a cerca de 1:1,3.

[0023] Configurações ilustrativas da presente invenção fornecem um agente sequestrante e/ou o kit aqui descrito, em que a proporção de polímero/detergente está em uma faixa de cerca de 1:0,5 a cerca de 1:1,0.

[0024] Configurações ilustrativas da presente invenção fornecem um agente sequestrante e/ou o kit aqui descrito, em que a proporção de polímero/detergente está em uma faixa de cerca de 1:0,6 a cerca de 1:0,8.

[0025] Configurações ilustrativas da presente invenção fornecem um agente sequestrante e/ou o kit aqui descrito, em que a proporção de polímero/detergente é de cerca de 1:0,7.

[0026] Configurações ilustrativas da presente invenção fornecem um agente sequestrante e/ou o kit aqui descrito, em que o detergente é capaz de formar uma micela com um tamanho não inferior a cerca de 10 kDa.

[0027] Configurações ilustrativas da presente invenção fornecem um agente sequestrante e/ou o kit aqui descrito, em que o detergente é capaz de formar uma micela com um tamanho não inferior a cerca de 40 kDa

[0028] Configurações ilustrativas da presente invenção fornecem um método para sequestrar uma porção não aquosa de uma solução aquosa, o método compreendendo a adição de um agente sequestrante aqui descrito à solução aquosa compreendendo a porção não aquosa, formando assim uma solução aquosa tratada seguida por remoção de partículas sólidas da solução aquosa tratada.

[0029] Configurações ilustrativas da presente invenção fornecem um método aqui descrito compreendendo ainda a mistura antes da remoção de partículas sólidas.

[0030] Configurações ilustrativas da presente invenção fornecem um método aqui descrito, em que a remoção de partículas sólidas compreende pelo menos uma etapa selecionada do grupo consistindo de: filtração, separação por gravidade, flotação e atração eletromagnética.

[0031] Configurações ilustrativas da presente invenção fornecem um método aqui descrito, em que a remoção de partículas sólidas compreende atração eletromagnética e o método compreende ainda a adição de porções magnéticas à solução aquosa tratada antes da remoção das partículas sólidas.

[0032] Outros aspectos e características da presente invenção se tronarão mais evidentes para aqueles peritos na técnica após a revisão da descrição a seguir das configurações específicas da invenção em conjunto com as figuras anexas. Breve descrição das figuras

[0033] A figura 1A representa um esquema do processo de captura de um agente sequestrante,

[0034] A figura 1B representa um esquema do processo de liberação de um agente sequestrante.

[0035] A figura 1C representa um esquema da aplicação da semeadura de nanopartículas magnéticas para a desidratação aprimorada dos flocos resultantes.

[0036] A figura 2A representa graficamente os resultados da Tabela 3 no exemplo

4.

[0037] A figura 2B representa graficamente os resultados da Tabela 4 no exemplo

4.

[0038] A figura 2C representa graficamente os resultados da Tabela 5 no exemplo 4,

[0039] A figura 2D representa graficamente os resultados da Tabela 6 no exemplo

5.

[0040] A figura 3A representa a estrutura química de Triton X-1007",

[0041] A figura 3B representa a curva padrão da absorvência do Triton X-1007" a 280nm.

[0042] A figura 3C representa graficamente os resultados da Tabela 8 no exemplo

8.

[0043] A figura 4A representa os resultados de uma titulação do DIBMA (a 0,025%, 0,05% e 0,1%) com 0,1% de Triton X-100"" do exemplo 7

[0044] A figura 4B representa graficamente os resultados da Tabela 7 no exemplo

7.

[0045] A figura 4C representa a estrutura química das unidades funcionais repetidas do DIBMA

[0046] A figura 5A representa o cromatograma da eluição do polímero SMA 20217M como descrito no exemplo 10, juntamente com uma representação do polímero.

[0047] A figura 5B representa o cromatograma da eluição do detergente Triton X- 1007” como descrito no exemplo 10, juntamente com uma representação do detergente.

[0048] A figura 5C representa o cromatograma da eluição da nano-rede compreendendo o polímero SMA 20217“ e o detergente Triton X-100'7M como descrito no exemplo 10, juntamente com uma representação da nano-rede.

[0049] A figura 6A representa o cromatograma da eluição do polímero SMA 2021TM como descrito no exemplo 11, juntamente com uma representação do polímero.

[0050] A figura 6B representa o cromatograma da eluição do oleato de sódio detergente como descrito no exemplo 11, juntamente com uma representação do detergente,

[0051] A figura 6C representa o cromatograma da eluição da nano-rede compreendendo o polímero SMA 20217” e o detergente oleato de sódio, conforme descrito no exemplo 11, juntamente com uma representação da nano-rede.

[0052] A figura 7A representa os resultados da cromatografia de exclusão por tamanho da formulação da nano-rede 1:1 (p/p), utilizando o polímero (SMA2000"") e detergentes que formam micelas <20kDa. Formulações de nano-rede com B-octil glucosídeo, colato de sódio e lauril-dimetilamina.

[0053] A figura 7B representa os resultados do mesmo experimento descrito acima para a figura 7A, exceto que foi repetida e incluída uma nano-rede adicional preparada utilizando dedecil-maltosídeo (DDM) como detergente (identificado por uma seta).

[0054] A figura 7C representa os resultados da formação de flocos precipitados com ácido com misturas de detergente de polímero (SMA 20007”), cada uma com micelas de tamanhos diferentes (0,8kDa, 4kDa, 8kDa, 17kDa e 90kDa).

[0055] A figura 7D representa graficamente a relação entre aglomeração de flocos (estimulada por centrifugação leve) de 8 diferentes misturas de polímeros (SMA 20007 +: sem detergente (isto é, somente SMA 20007”), colato de sódio (colato), desoxicolato de sódio (DOC), beta-octil glucosídeo (Beta-OG), n-óxido de Lauril dimetilamina (LDAO), etoxilato de octilfenol (TX-305), n-dodecil beta-D-maltósido (DDM) e oleato de sódio (oleato). Os círculos no gráfico referem-se ao tamanho inicial da micela e os quadrados no gráfico referem-se à turbidez relativa. Tenha em atenção que o círculo e o quadrado do polímero +TX-305 estão aproximadamente no mesmo local e um em cima do outro.

[0056] A figura 8A descreve os resultados de um traço de cromatografia de exclusão por tamanho de Triton X-305"“Y sozinho

[0057] A figura 8B descreve os resultados de um traço de cromatografia de exclusão por tamanho da formulação de nano-rede Triton X-305"" na proporção 1:1,4 (p/p) de polímero para detergente. A inserção mostra a precipitação, resultando em coagulação e captura de 2% de N-Decano.

[0058] A figura 8C descreve um traço de cromatografia de exclusão por tamanho da formulação de nano-rede Triton X-305"M na proporção 1:0,7 (p/p) de polímero para detergente. A inserção mostra a precipitação, resultando em coagulação e captura de 2% de N-Decano.

[0059] A figura 8D descreve um traço de cromatografia de exclusão por tamanho do polímero sozinho. A inserção mostra a precipitação na presença de 2% de N-Decano. Descrição detalhada

[0060] Configurações da presente invenção fornecem agentes sequestrantes para sequestrar porções não aquosas a partir de uma solução aquosa. Os agentes sequestrantes de acordo com a presente invenção compreendem um detergente e um polímero. O polímero é operável para estabilizar a formação de uma micela detergente, fazendo com que o detergente e o polímero se auto montem em uma nano-rede após exposição à solução aquosa.

[0061] Como utilizado aqui, o termo “solução aquosa” refere-se a um ambiente líquido no qual a água é um componente principal. Exemplos de solução aquosa incluem, mas não se limitam a, água residual, material aquoso recuperado de um processo (como lodo de esgoto, esterco animal, resíduos de processamento de alimentos) água residual de petróleo e gás, fluido de fraturamento usado, efluente industrial, água subterrânea e similares.

[0062] Como utilizado aqui, o termo “porção” refere-se a uma parte ou porção de um todo, cuja parte ou porção é divisível e diferente das outras partes do todo. Como utilizado aqui, uma “porção” pode ser uma molécula química inteira ou pode ser uma porção de uma molécula química. Por exemplo, em uma solução aquosa de cloreto de sódio, o todo seria a solução e as porções água, sódio, cloreto e cloreto de sódio seriam porções individuais. Como utilizado aqui, o termo porção “não aquosa” é uma porção que não é uma molécula de água. Uma porção “não aquosa” pode ser suspensa, dissolvida e/ou por outro lado presente em um ambiente aquoso. Porções não aquosas podem ser substâncias físicas, químicas, biológicas e/ou radiológicas. Exemplos de porções não aquosas incluem, mas não estão limitadas a porções orgânicas, porções emulsificadas não aquosas, hidrocarbonetos, metais pesados, óleo, sólidos dissolvidos, sólidos suspensos, íons e metais pesados.

[0063] Como utilizado aqui, o termo “agente sequestrante” refere-se a um agente capaz de isolar uma porção não aquosa de um ambiente aquoso no qual a porção não aquosa é encontrada. A porção não aquosa pode ser um contaminante ou mais de um contaminante que se deseja isolar a fim de descontaminar a solução aquosa e/ou pode ser uma fração de valor que se deseja que seja isolado para obter e/ou purificar a porção não aquosa. Em algumas configurações da presente invenção, o agente sequestrante é uma mistura de porções que são capazes de formar uma nano-rede após exposição a um ambiente aquoso. Em alguns casos, um "agente sequestrante" pode ser referido como "agente clarificador" e, frequentemente, os termos "agente sequestrante " e "agente clarificador" podem ser usados de forma intercambiável.

[0064] Como utilizado aqui, o termo “micela” se refere a um agregado de moléculas em uma solução coloidal.

[0065] Como utilizado aqui, o termo “nano-rede” refere-se a uma estrutura em que uma micela, cuja micela é formada por um detergente, interage com um polímero e a nano-rede se auto monta em um ambiente aquoso. A automontagem da nano-rede ocorre frequentemente através do início da interação entre o polínero e a micela. Frequentemente, a interação entre o polímero e a micela resulta na estabilização da micela, tornando a micela mais resistente à ruptura. Em algumas configurações, o polímero envolve uma superfície externa da micela. O polímero pode envolver toda a superfície externa, a maior parte da superfície externa ou uma porção da superfície externa da micela.

[0066] Como utilizado aqui, o termo "detergente" refere-se a um surfactante ou uma mistura de surfactantes. Frequentemente, o detergente tem propriedades de limpeza de tal modo que o surfactante se combina com uma porção que não aquosa, aumentando assim a solubilidade da porção não aquosa. Além disso, "detergentes", como utilizado aqui, refere-se a surfactantes que são capazes de formar micelas. Algumas dessas micelas podem ser micelas estáveis por conta própria e outras podem não ser estáveis, a menos que um material secundário esteja presente para estabilizar a micela. Para aquelas micelas que não são estáveis, a menos que um material secundário esteja presente, normalmente elas são adicionadas a uma concentração igual ou superior à sua concentração crítica de micelas (CMC) e depois que o polímero é adicionado às micelas,

formando assim uma nano-rede. Uma vez que as nano-redes são formadas, se ocorrer diluição do detergente, diminuindo assim a concentração do detergente para abaixo de seu CMC, as micelas nas nano-redes permanecem estáveis, apesar do detergente estar em uma concentração abaixo do CMC.

[0067] Os agentes sequestrantes da presente invenção compreendem um polímero. Polímeros para uso em agentes sequestrantes da presente invenção estão disponíveis comercialmente. Frequentemente, o polímero é solúvel em água. Frequentemente, o polímero é biodegradável. O polímero tem frequentemente um peso molecular na gama de cerca de 3000 g/mol a cerca de 25000 g/mol. O polímero geralmente tem um peso molecular de cerca de 22kDa. O polímero também pode ser uma mistura de polímeros adequados. O polímero é frequentemente um copolímero em bloco. O termo "copolímero em bloco" é utilizado aqui para se referir a um copolímero com duas ou mais subunidades de homopolímeros, como copolímero de ácido di-isobutileno maleico (DIBMA). Frequentemente, o polímero é anfipático, tendo uma porção hidrofílica e uma porção hidrofóbica. Frequentemente o copolímero em bloco é constituído de uma subunidade hidrofóbica e uma subunidade hidrofílica. Em algumas configurações, a proporção de subunidades hidrofóbicas para hidrofílicas é de 1:1 — 2:1 — 3:1 ou mais e qualquer proporção entre 1:1 e 3:1. Em algumas configurações, o polímero é um polímero de ácido maleico, um polímero de estireno-acido maleico (SMA) ou um polímero SMA ativado. Um polímero SMA é um polímero sintético formado por monômeros de estireno e anidrido maleico. Um polímero SMA ativado é um polímero SMA em que o anidrido maleico de estireno é hidrolisado em ácido maleico. Muitas vezes, o polímero é SMA 20217”, Frequentemente, o polímero é SMA 20007",

[0068] Os agentes sequestrantes da presente invenção compreendem um detergente. Em algumas configurações, o detergente é capaz de formar uma micela com um tamanho não inferior a cerca de 10 kDa. Em algumas configurações, o detergente é capaz de formar uma micela com um tamanho não inferior a cerca de 40 kDa. Em algumas configurações, o detergente é capaz de formar uma micela com um tamanho não inferior a cerca de 40 kDa e não superior a cerca de 300 kDa. Em algumas configurações, o detergente é capaz de formar uma micela com um tamanho na faixa de cerca de 10 kDa a cerca de 3000 kDa. Em algumas configurações, o detergente forma micelas estáveis na ausência e/ou presença do polímero. Em algumas configurações, o detergente não forma micelas estáveis na ausência do polímero. Em algumas configurações, o detergente forma apenas micelas estáveis na presença do polímero. Em algumas configurações, o detergente forma micelas estáveis na ausência do polímero.

[0069] Os detergentes adequados para utilização na presente invenção têm uma concentração crítica de micelas. A concentração crítica de micelas (CMC) refere-se à concentração de detergente em uma solução aquosa acima na qual as micelas se formarão e moléculas de detergente adicionais também formarão e/ou farão parte de uma micela. Algumas porções não aquosas encontradas em soluções aquosas são capazes de perturbar, desestabilizar e/ou geralmente interferir na formação de micelas. A adição do polímero é capaz de estabilizar a formação de micelas abaixo do CMC e/ou neutralizar a interferência da porção não aquosa. Para que um detergente seja adequado para uso na presente invenção, a CMC do detergente na presença do polímero deve ser usada ao formar a nano-rede.

[0070] Em algumas configurações, o detergente pode ser um surfactante não iônico, um surfactante aniônico, um surfactante catiônico, um surfactante zwiteriônico e/ou uma mistura dos mesmos. Em algumas configurações, o detergente pode ser um detergente Triton"", TritonX-1007", Triton X-305'”, N-dodecil-beta-D-maltosídeo (DDM), oleato de sódio e/ou misturas dos mesmos.

[0071] Os agentes sequestrantes da presente invenção compreendem uma proporção de detergente:polímero. Como utilizado aqui, essas razões detergente: polímero são estabelecidas em termos de uma proporção p/p. Ou seja, se a proporção é de 1:1, então o mesmo peso de cada um é usado (por exemplo, 1g de detergente e 1g de polímero). Além disso, se a proporção for 2:1, será utilizado o dobro do peso do detergente quando comparado ao peso do polímero usado (por exemplo, 49 de detergente e 2g de polímero). Em algumas configurações da presente invenção, a proporção detergente: polímero está em um intervalo de cerca de 1:0,5 a cerca de 1:1,3. Em algumas configurações da presente invenção, a proporção detergente:polímero está em um intervalo de cerca de 1:0,075 a cerca de 1:1,4. Frequentemente, a razão está na faixa de cerca de 1:0,5 a cerca de 1:1,0. Em algumas configurações da presente invenção, a proporção detergente:polímero está na faixa de cerca de 1:0,6 a cerca de 1:0,8. Em algumas configurações da presente invenção, a proporção detergente: polímero é de cerca de 1:07. Em algumas configurações da presente invenção, a proporção detergente:polímero é de cerca de 1: 0,75.

[0072] Em algumas configurações da presente invenção, o agente sequestrante compreende um detergente, um polímero e um agente de precipitação. O agente de precipitação é operável para incentivar e/ou induzir a agregação dos agentes sequestrantes. Essa agregação facilita a remoção dos agentes sequestrantes da solução aquosa. Em algumas configurações, o agente de precipitação incentiva e/ou induz a floculação dos agentes sequestrantes. Frequentemente o agente de precipitação é um ácido, um cátion divalente e/ou suas misturas. Frequentemente, o agente de precipitação é ácido acético, ácido málico, ácido cítrico, ácido tartárico, ácido fumárico, ácido lático e/ou suas misturas. Em algumas configurações, o agente de precipitação é uma fração magnética, que incentiva a agregação ao expor uma força magnética a uma solução aquosa tratada com um agente sequestrante da presente invenção. Frequentemente, a porção magnética é uma porção que pode ser sequestrada pelo agente sequestrante. Em algumas configurações, o agente de precipitação é uma fração não aquosa que está presente na solução aquosa e pode ser sequestrada pelo agente sequestrante.

[0073] O polímero pode ser agregado por protonação ou quelatação catiônica de grupos de ácido maleico ou outros grupos funcionais no polímero. Quando o polímero está estabilizando as micelas do detergente, essa agregação resulta na formação de um agregado do tipo gel que sequestra porções não aquosas na solução aquosa. Muitas vezes isso ocorre poucos minutos após a protonação ou quelatação catiônica. A mistura dos agentes sequestrantes da presente invenção na solução aquosa pode incentivar uma agregação mais rápida e completa. Os agregados do tipo gel podem então ser removidos através de vários métodos conhecidos na técnica para separar sólidos de líquidos, incluindo filtração, separação por gravidade, flotação ou processos eletromagnéticos. Uma vez separado da solução aquosa, o polímero geralmente pode ser regenerado e reutilizado

[0074] Modalidades da presente invenção também fornecem um kit. Os kits da presente invenção fornecem os componentes para sequestrar porções não aquosas a partir de uma solução aquosa. Frequentemente, o kit compreende um detergente, um polímero e um agente de precipitação. O detergente, o polímero e o agente de precipitação adequado para uso em kits da presente invenção são os mesmos que os aqui descritos para uso em agentes sequestrantes. Instruções para o uso dos componentes encontrados no kit também podem ser fornecidas nos kits da presente invenção. Os kits da presente invenção podem compreender os componentes de qualquer um ou mais dos agentes sequestrantes aqui descritos e podem ainda compreender instruções para o uso desses componentes

[0075] Exemplos de soluções aquosas adequadas para serem tratadas usando agentes sequestrantes da presente invenção incluem, entre outras, águas residuais, material aquoso recuperado de um processo (como lodo de esgoto, esterco animal, resíduos de processamento de alimentos), óleo e águas residuais de gás, fluido de fraturamento usado, efluente industrial, água subterrânea e similares. Frequentemente, até 60% dos contaminantes são agregados, ou até 70% dos contaminantes, ou até 80% dos contaminantes, ou até 90% dos contaminantes, ou até 95% dos contaminantes, ou mais de 99% dos contaminantes, são agregados. A utilização de agentes sequestrantes da presente invenção pode resultar em uma solução aquosa com, após tratamento, um teor de sólidos em suspensão na faixa de cerca de 0,05% a cerca de 5%; ou de cerca de 0,05% a cerca de 10% ou de cerca de 5% a 30%. Embora o pH inicial da solução aquosa a ser tratada possa ser qualquer pH, muitas vezes é preferível ter um pH na faixa de cerca de 2 a cerca de 11, ou mais preferencialmente de cerca de 3 a cerca de 11, ou mais preferencialmente de cerca de 4 a cerca de 11. Além disso, embora a concentração de metais alcalino-terrosos na solução aquosa a ser tratada possa ser qualquer concentração, muitas vezes é preferível ter uma concentração inferior a cerca de 20 mM, ou inferior a cerca de 15 mM, ou inferior a cerca de 10mM.

[0076] Configurações da presente invenção também fornecem um método para sequestrar uma porção não aquosa de uma solução aquosa. O método pode compreender a adição de um agente sequestrante, como descrito aqui, a uma solução aquosa compreendendo uma porção não aquosa, formando assim uma solução aquosa tratada.

Uma vez formada a solução aquosa tratada, pode ser realizada a remoção de partículas sólidas da solução aquosa tratada. A remoção das partículas sólidas pode ser para obter uma solução aquosa mais limpa ou pode ser para obter as partículas sólidas ou pode ser tanto para obter uma solução mais limpa quanto para obter as partículas sólidas. Em tais métodos, às vezes é benéfico misturar e/ou agitar a solução aquosa tratada antes de remover as partículas sólidas. Essa mistura pode incentivar e/ou melhorar o sequestro de porções não aquosas e/ou pode incentivar e/ou melhorar a agregação.

[0077] Nos métodos da presente invenção, a remoção das partículas sólidas pode ser alcançada por um ou mais métodos de filtração, separação por gravidade, flutuação e/ou atração eletromagnética. Em configurações de métodos que incluem atração eletromagnética, é opcional adicionar uma porção magnética, como partículas de óxido de ferro e/ou nanopartículas, antes da remoção das partículas sólidas. A adição da porção magnética pode ser antes ou depois da adição do detergente e/ou polímero e/ou agente de precipitação e/ou mistura. A porção magnética pode ser sequestrada pelo agente sequestrante e quando uma força magnética é aplicada, a porção magnética, sequestrada pelo agente sequestrador, pode ser atraída pela força magnética ou pode ser repelida pela força magnética, incentivando assim uma concentração do agente sequestrante, que pode facilitar a remoção das partículas sólidas.

[0078] Em algumas configurações da presente invenção é fornecido um método para descontaminar a água. O método pode compreender adicionar detergente à água contaminada, adicionar um polímero, adicionar um ou mais agentes precipitantes, para agregar os contaminantes em agregados do tipo gel e filtrar os sólidos residuais do líquido.

[0079] Em algumas configurações da presente invenção, é fornecido um método para descontaminar a água. O método pode compreender adicionar um detergente à água contaminada, adicionar nanopartículas de óxido de ferro revestidas em polímero à água contaminada, adicionar um agente precipitante, misturar para agregar os contaminantes em uma partícula semelhante a gel e remover os resíduos sólidos com uma força magnética.

[0080] Em algumas configurações, os métodos da invenção podem compreender ainda a recuperação do polímero após a remoção das partículas sólidas. O método pode compreender neutralizar os produtos residuais com base, dissolver o polímero e filtrar o produto residual e/ou usar uma extração de óleo/água em duas fases para capturar o polímero dissolvido em solução aquosa.

[0081] Em algumas configurações da presente invenção, é fornecido um método para recuperar produtos químicos de alto valor. O método pode compreender adicionar um detergente à mistura de extração, adicionar polímero, adicionar um agente precipitante para capturar os produtos químicos de alto valor, misturar para agregar os produtos químicos de alto valor em uma partícula semelhante a gel, removendo as partículas semelhantes a gel.

Exemplos

[0082] Os exemplos a seguir são ilustrativos de algumas das configurações da invenção aqui descritas. Esses exemplos não limitam o espírito ou o escopo da invenção de forma alguma.

Exemplo 1

[0083] Preparação de polímero hidrolisado. 39 de SMA 20217” são misturados em 30mL de 1M KOH e refluxados a 85ºC por 3 horas. O polímero é removido da solução de KOH por precipitação através da adição de 6M HCI com agitação vigorosa. O polímero precipitado é lavado 3 vezes com 50 mM HCI antes da ressuspensão em dH20 e ajustado para pH 8 para facilitar a dissolução.

Exemplo 2

[0084] A formulação do agente clarificador (0,15% SMA 20217”, 0,1% Tx-100) foi adicionada a 1 mL de água fresca contaminada e misturada em vórtice por 10 segundos.

[0085] A adição de 30 mM HCl foi usada para estimular a precipitação, seguida pela mistura por inversão de tubo (3 vezes).

[0086] O agregado foi então deixado por 5 minutos para formar uma matriz de gel.

Exemplo 3

[0087] O agente clarificador descrito é uma mistura de SMA e detergente na proporção de 1:1 a 1,4:1. Para encontrar esta razão, o Triton X-1007" foi titulado contra uma concentração constante de SMA (tabela 1). Um agregado de gel que capturou todo o óleo que foi formado quando SMA e Triton X-1007Y estavam presentes a 0,05% (peso/volume e volume/volume, respectivamente). A densidade do Triton X-1007” é de 1,079/L, portanto essa é efetivamente uma proporção de 1:1,0 em peso/peso. Acima dessa proporção, o excesso de Triton X-100!” começa a quebrar o agregado de gel e o óleo é deixado na solução. O experimento inverso foi repetido com uma titulação de SMA, e novamente a proporção ideal para captura completa de óleo e SMA foi de 1:1,07 (p/p) (tabela 2). Embora a proporção ideal tenha sido de aproximadamente 1:1 (p/p) nesta experiência, a quantidade de SMA no tubo pequeno foi difícil de remover com a pequena entrada. Assim, a proporção de SMA para Triton X-100'” foi reduzida para 0,7:1 para experiências futuras sem redução na eficiência de captura de óleo. Em experimentos anteriores, uma proporção de 1,4:1 (SMA:Triton X-1007M) também foi utilizada. Assim, a faixa ideal de proporção pode ser calculada entre 0,07:1 e 1,4:1 SMA:Triton X-1007"M (P/p).

[0088] Tabela 1: Efeito de diferentes concentrações de detergente na coagulação relativa do óleo emulsionado. Efeito do Triton X-100'” na captura de óleo com o agente clarificador descrito. Concentrações crescentes de Triton X-100'" foram incluídas antes do início da precipitação com 30 mM HCl. Os valores relatados são os resultados da referida precipitação após 5 minutos. asma aos | 2 captura de óleo | 0 | ao | so js |

[0089] Tabela 2: Efeito de diferentes concentrações de polímeros na coagulação relativa do óleo emulsionado. Efeito da SMA na captura de óleo com o agente clarificador descrito. Concentrações crescentes de SMA foram incluídas antes da precipitação ser iniciada com 30 mM HCl. Os valores relatados são resultados da referida precipitação após minutos. | Triton aaoom O ag | 26 captura de óleo | 0 | o | so | xo |) oo |

Exemplo 4

[0090] O ácido maleico de estireno (SMA) contém grupos de ácido maleico repetidos, tornando-o sensível à precipitação por ácidos ou cátions divalentes. Dois cátions divalentes comuns encontrados nas águas subterrâneas são Mg2* e Ca2*: As titulações do polímero no tampão A contendo os cátions respectivos descobriram que 100% de precipitação do polímero ocorreu em 5mM Ca2* e 50mM Mg2* (Tabela 3 e Fig. 2A). Uma titulação adicional foi feita com Mn?*, que exibiu 100% de precipitação em concentrações > 10mM. Este resultado mostra que cátions divalentes mostrarão diferentes intensidades de precipitação no polímero. No entanto, o agente clarificador ainda era eficaz na remoção de óleo de uma solução contendo concentrações de cátions Mg?* e Ca?* até 10mM, recuperando aproximadamente 75% do óleo apesar da precipitação antes da adição de ácido (Tabela 4 e Fig. 2B). No entanto, à medida que as concentrações divalentes aumentam, há uma clara diminuição na recuperação de óleo, sugerindo que em concentrações de cátions divalentes superiores a 10mM, o agente clarificador não funcionará conforme necessário.

[0091] Tabela 3: Efeito de cátions divalentes na precipitação de polímeros (%). Precipitação de SMA mediada por cátion divalente no agente clarificador descrito. Foi adicionado agente clarificador (SMA a 0,075%, Triton X-1007” a 0,1%) ao tampão A (50 mM Tris-pH 7,9, 50 mM NaCl) suplementado com a concentração indicada de cátion divalente. A solução foi misturada em vórtice para garantir a quebra de agregados grandes e, em seguida, a medida de turbidez a 600 nm.

(mM) [om | o | os | as oo | oo | oo |

[0092] Tabela 4: Efeito de cátions divalentes na eficiência de recuperação de óleo (%) por meio de agente de clarificação. Eficiência de recuperação de óleo de N-decano a 2% no Tampão A suplementado com o cátion divalente indicado.

ESTE ErEI (mM) emo 75 | 8 | 77 ss | a |

[0093] Devido às variadas concentrações de sal de diferentes amostras de água- alvo, o agente clarificador foi testado em 50mM NaCl, 250mM e 500mM. Não houve efeito significativo na eficiência da recuperação de óleo devido ao aumento das concentrações de NaCl (Tabela 5). Da mesma forma, não houve mudança significativa na eficiência da recuperação com a temperatura (Tabela 5 e Fig. 2C). No entanto, houve uma clara mudança na natureza do agregado formado a 1ºC. A essa temperatura, em vez de um único agregado semelhante a gel, o agente clarificador produzia muitos agregados menores que se agrupavam na interface ar-água (dados não mostrados). No entanto, é importante notar que o agente clarificador ainda captura o óleo (Tabela 5). Isso contrasta com a precipitação de SMA sem detergente, que também produz pequenos agregados, mas não captura o óleo ou se concentra na superfície da água (Tabela 1). Além disso, em temperaturas mais baixas o efeito de concentração foi mais completo, todo o precipitado disponível subiu para o topo da solução, enquanto em temperaturas mais altas alguns precipitados livres de SMA-Triton"M permaneceram suspensos em solução e não entraram no agregado de gel. A formação de agregados de gel ocorreu com uma velocidade muito maior em temperaturas mais altas, efetivamente não se formando em um agregado após minutos de incubação em gelo, mas após apenas 30 segundos a 34ºC (Tabela 5).

[0094] Tabela 5: Efeito do NaCl e temperatura na eficiência de recuperação de óleo (%) por agente clarificador. Eficiência de recuperação de óleo de N-decano a 2% com agente clarificador no aumento das concentrações de sal monovalente. A experiência foi repetida três vezes cada a 1, 21 e 34ºC. O agregado precipitado de óleo/gel foi fisicamente removido da superfície da solução com uma espátula. A 1ºC, o óleo foi efetivamente capturado, mas o agregado de gel se desfez ao ser removido com uma espátula. Consequentemente, o precipitado foi removido da superfície com uma pipeta para todas as experiências realizadas a 1ºC.

[mes TO re ae are | seomeNer | aro | sro | sz Exemplo 5

[0095] O N-dodecil B-D-maltosídeo (DDM) possui uma concentração crítica de micela semelhante (0,01%) e tamanho de micela (70kDa) que o Triton X-1007"” (0,02% e =90kDa, respectivamente). Curiosamente, o DDM também é capaz de atuar no agente clarificador para formar agregados de gel precipitados. Isso permite uma eficiência de extração um pouco mais alta nas três temperaturas testadas (Tabela 6 e Fig. 2D).

[0096] Tabela 6: Efeito da substituição do detergente na eficiência de recuperação de óleo (%) pelo agente clarificador a diferentes temperaturas. Comparação da eficácia do agente clarificador com um detergente alternativo. O óleo foi removido das soluções contendo tampão A a 1, 21 e 34ºC utilizando um agente clarificador contendo DDM (0,2%) ou Triton X-1007” (0,1%). Exemplo 6

[0097] Síntese de nanopartículas revestidas com óxido de ferro - SMA. Uma solução de 1,3M de FeCl», 0,65M de Fe2S0,s foi preparada em 0,4M de HCI. Todas as soluções, salvo indicação em contrário, foram desgaseificadas através de borbulhamento com N> por minutos. O óxido de ferro não dissolvido foi filtrado através de papel de filtro Whatmantm. 20mL da solução filtrada são então centrifugados por 10 min a 3K para outras pequenas partículas de ferro agregado ou não dissolvido. Remova 10 mL do sobrenadante e adicione gota a gota em 0,9M NaOH (desgaseificado) sob agitação vigorosa ao longo de 20 a 30 min. Após a adição completa da solução, deixe o precipitado preto continuar agitando por mais 30 minutos. Decante as partículas de ferro em frascos e use um ímã para concentrar as partículas magnéticas produzidas. Lave as partículas 3X com água desgaseificada girando as partículas (3K, 10 min). Pegue o sedimento e ressuspenda em 0,01M HCI (50mL). Isso deve formar pequenas nanopartículas, para que algumas partículas não girem para baixo nesse momento. Girar a solução e ressuspenda o sedimento em 500uL de HCI 0,01M HCI. Adicione esta solução gota a gota a SMA a 0,3% (50 mL), pH 9 a 90ºC (desgaseificado). Borbulhe a solução por 30 minutos a 90ºC para garantir a formação de partículas. Retire do calor e isole as partículas por centrifugação (3K 10min). Lave as partículas 2X com água MQ e, em seguida, retorne com 20 ml de água MQ. Analise o tamanho das partículas usando a dispersão dinâmica da luz. Isso deve fornecer uma solução com PDI ruim (aproximadamente 0,3), com um diâmetro médio de partícula de 0,4nm. Após a filtração com um filtro de 0,2uM (PVDF), o PDI aumentará para 0,15 com um tamanho médio de partículas de 140nm. Confirme se as partículas ainda são afetadas pelo campo magnético. Se houver SMA presente, as partículas devem exibir uma resposta mais rápida a um campo magnético na presença de ácido, à medida que as partículas se agregam na solução ácida devido à precipitação da SMA. Exemplo 7

[0098] O ácido di-isobutil maleico é outro copolímero aniônico de bloco que é mais fácil de degradar que o SMA devido à falta de grupos aromáticos.

[0099] A titulação de DIBMA (a 0,025%, 0,05% e 0,1%) com Triton X-100'"" à 0,1% resulta em encapsulação total de óleo na concentração de 1:1. Os resultados são mostrados na Fig. 44.

[00100] A substituição de SMA por DIBMA no agente clarificador leva a uma eficiência de recuperação de óleo semelhante (Tabela 7), indicando que outros copolímeros em bloco contendo um grupo funcional hidrofóbico, bem como um ácido maleico, podem funcionar no agente clarificador.

[00101] Tabela 7: Efeito da substituição de polímeros na eficiência de recuperação de óleo (%) pelo agente clarificador à temperatura ambiente (21º C). O ácido di- isobutileno maleico (DIBMA) pode ser substituído por SMA para coagular rapidamente e agregar óleo emulsionado. Recuperação de óleo a partir de uma mistura de óleo e água a 0,5% usando uma formulação 1: 1 de polímero para detergente. O óleo coagulado foi removido retirando o polímero coagulado da superfície da água.

AB

Exemplo 8

[00102] Para garantir que tanto o detergente quanto o polímero estejam presos nos flocos, foi medida a absorvência da solução clarifitada e do granulado. Consequentemente, verificou-se que 98% do agente clarificador (polímero e detergente) é retido no sedimento, enquanto apenas 1,9% é deixado em solução (Tabela 8).

[00103] Tabela 8: Encapsulamento de detergente e SMA em flocos coagulados. Os aditivos do agente clarificador são totalmente desestabilizados com a adição de ácido. Tanto o Tx-100 quanto o SMA absorvem a 280nm. A quantificação do agente clarificador (0,05% Tx-100, 0,05% SMA) antes e após a agregação induzida por ácido foi relatada como uma porcentagem do valor de absorvência inicial. O floco coagulado foi removido por centrifugação, dissolvido em um volume equivalente de base, e a absorvência foi medida novamente para confirmar a captura de Tx-100. O desvio padrão é relatado a partir de três experiências separadas. Exemplo 9

[00104] Ação do agente clarificante na captura da mistura de N-decano e finos do solo. A adição de agente clarificador aos finos suspensos do solo e à precipitação leva a uma rápida clarificação da solução. Como os finos do solo são resistentes à sedimentação, a coagulação aumenta seu peso efetivo e pode levar a uma melhor clarificação pela simples sedimentação da solução (Tabela 9). Observou-se que quase todas as partículas finas do solo haviam se assentado após a adição do agente clarificador, portanto, a maior parte da turbidez medida era devido ao polímero coagulado que não foi incorporado nas partículas finas. No entanto, a adição de uma etapa de filtração é capaz de remover efetivamente todos os finos do solo e flocos flutuantes da solução após a coagulação (Tabela 9). Além disso, a adição de nanopartículas magnéticas revestidas com SMA, seguida pela adição do agente clarificador, também permite uma clarificação mais eficiente da água pela aplicação de um campo magnético (Tabela 9). Sem o agente clarificador, há pouco ou nenhum efeito das nanopartículas magnéticas, e os finos do solo são pequenos demais para serem filtrados com eficácia (Tabela 9).

[00105] Tabela 9: Efeito do tratamento com agente de clarificação em combinação com métodos de remoção para clarificação de finos em suspensão do solo. A contaminação da água é relatada como a turbidez relativa (absorvência medida em 550nm). A água purificada por osmose reversa possui uma turbidez relativa de 0. À semeadura de nano-ímãs consiste na adição de nanopartículas magnéticas revestidas com SMA e na aplicação de um campo magnético para agilizar o assentamento e o esclarecimento da solução. Captura de finos suspensos no solo. A configuração experimental para adquirir água contaminada foi a seguinte: 5 gramas de solo pré- umedecido foram contaminados com 200 microlitros de N-decano. O solo foi tratado por lavagem com solução de Triton X-1007” a 0,1%. O eluído subsequente foi tratado com o agente clarificador para clarificar a água e remover o óleo emulsionado e os finos em suspensão do solo para descarte. O eluato de lavagem do solo foi diluído 2 vezes em água MQ e foi adicionado SMA a 0,05% antes da adição de ácido. Os valores relatados são medições de turbidez de sobrenadantes após os tratamentos selecionados no eluato de lavagem do solo. A semeadura de nano-ímãs, em combinação com um campo magnético, foi utilizada para desidratar rapidamente os flocos, levando a uma solução clarificada apenas na presença de agente clarificador. Emo ia ea clarificação Poro 11HuM seg) clarificador Exemplo 10

[00106] Perfis de eluição por exclusão de tamanho para nano-redes formadas com SMA 20217" e Triton X-1007",

[00107] O detergente não iônico Triton X-1007"” foi misturado com uma preparação de polímero SMA (SMA 20217“) a uma proporção de massa de 1:1 (0,02% massa/vol), causando a automontagem das nano-redes. O SMA 20217” é uma preparação de polímero heterogêneo com Mn (g/mol) = 12.000 e Mw (g/mol) de 21.000. A micela detergente Triton" se separa à medida que interage com o meio da coluna e elui no final do cromatograma (4,5mL - Fig. 5A). A adição do polímero SMA estabiliza a micela detergente, de modo que o detergente e o polímero eluam juntos, em torno de 3,7mL (Fig. 58). O polímero SMA sozinho é totalmente solúvel e elui como um pico acentuado em 2,8mL (Fig. 5C).

Exemplo 11

[00108] Perfis de eluição por exclusão de tamanho para nano-redes formadas com SMA 20217" e oleato de sódio.

[00109] O detergente iônico oleato de sódio foi misturado com uma preparação de polímero SMA (SMA 20217”) a uma razão de massa de 1:1 (0,2% de massa/vol), causando a automontagem das nano-redes. Alternativamente, quantidades equivalentes de apenas polímero ou apenas detergente foram injetadas. SMA 20217” é uma preparação heterogênea de polímero com Mn (g/mol)=12.000 e Mw (g/mol) de 21.000. A micela detergente de oleato de sódio é muito grande (30nm) e elui no vazio do cromatograma de exclusão de tamanho (1,6mL - Fig. 6A). O polímero SMA sozinho é totalmente solúvel e elui como um pico acentuado em 2,8mL (Fig. 6B). A adição do polímero SMA provoca a automontagem da micela de polímero e detergente, de modo que o detergente e o polímero eluam juntos, em torno de 1,7mL (Fig. 6C).

[00110] Os exemplos 12 e 13 a seguir usam pelo menos um detergente da tabela a seguir e a tabela fornece algumas propriedades relevantes desses detergentes. Detergente Nº de Tamanho | Comprimento | Estabilização agregação | da micela da cadeia da micela alquílica sódio Err ro de sódio | Glucósido | 29237 | 2 | ssa | 9 0) não |

| betazoetito [UC N-óxido de 229,40 75 =17kDa 12 Parcial laruil- dimetilamina 305TM 1007" Sódio Exemplo 12

[00111] O tamanho da micela do detergente de partida é importante para a formação de nano-rede.

[00112] A Fig. 7A mostra os resultados da cromatografia de exclusão por tamanho da formulação de nanonet 1:1 (p/p) usando detergentes que formam micelas <20kDa. As formulações de nano-redes com B-octil glucosídeo, colato de sódio e lauril-dimetilamina foram submetidas a cromatografia de exclusão por tamanho em água destilada. As nano- redes foram preparadas misturando o detergente com o mesmo polímero, SMA 20007" na proporção de 1:1 p/p em água destilada. As nano-redes foram rastreadas por absorvência UV a 280nm. Os resultados para todos esses três detergentes que não formam micelas são substancialmente os mesmos.

[00113] A Fig. 7B ilustra os resultados da mesma experiência como acima apresentada para a Fig. 7A, exceto que foi repetida e incluiu uma nano-rede adicional preparada usando dodecil-maltosídeo (DDM) como detergente (identificado pela seta). Os resultados para todos os detergentes que não formam micelas (beta-octil-glucosídeo, colato de sódio e lauril-dimetilamina) são substancialmente os mesmos e substancialmente os mesmos que os apresentados na Figura 7A, mas a nano-rede DDM, que não formar uma micela mostra um deslocamento para a esquerda da curva de eluição.

[00114] A Fig. 7C mostra os resultados da formação de flocos precipitados com ácido com misturas de detergentes poliméricos (SMA 20007”), Cada detergente testado forma uma micela de tamanho diferente (0,8kDa, 4kDa, 8kDa, 17kDa e 72kDa, conforme indicado no exemplo 11). Os resultados mostram que as nano-redes preparadas com micelas de 0,8kDa, 4kDa e 8kDa, não mostram melhora significativa na turbidez visível. À nano-rede preparada com uma micela de 17kDa mostra uma pequena melhoria na turbidez visível e a nano-rede preparada com uma micela de 72kDa mostra uma grande melhoria na floculação e, portanto, remove a turbidez.

[00115] A Fig. 7D mostra graficamente a relação entre a aglomeração de flocos (estimulada por centrifugação leve) de 8 diferentes misturas de polímeros (SMA 20007 +: sem detergente (isto é, somente SMA 20007”), colato de sódio (colato), desoxicolato de sódio (DOC), beta-octilo glucosídeo (Beta-OG), n-óxido de Lauril-dimetilamina (LDAO), etoxilato de octilfenol (TX-305), n-dodecil beta-D-maltósido (DDM) e oleato de sódio (oleato). Os círculos no gráfico relacionam a micela inicial e o tamanho e os quadrados no gráfico referem-se à turbidez relativa. Observe que o círculo e o quadrado do polímero + TX-305 estão aproximadamente no mesmo local e um em cima do outro. Somente as misturas formadoras de nano-redes mostram aumento da aglomeração de flocos. Exemplo 13

[00116] Demonstração da formação de nano-redes e proporções para floculação.

[00117] Foram utilizadas quatro razões diferentes de polímero SMA 2000'"” para Triton X-305"" para preparar quatro agentes sequestrantes diferentes. Cada um destes quatro agentes sequestrantes foi então adicionado a uma solução de N-Decano a 2%. O primeiro (Fig. 8A) tinha uma proporção de 0:1 (SMA:TX-305). O segundo (Fig. 8B) tinha uma proporção de 1:1,4 (SMA:TX-305) e, como há muito detergente na mistura, a reação da precipitação é ineficiente, levando a uma floculação fraca. O terceiro (Fig. 8C) tinha uma proporção de 1:0,7 (SMA:TX-305) e, como a nano-rede se forma com eficiência, a floculação é eficiente e a solução resultante é clarificada e o óleo capturado. O quarto (Fig. 8D) tinha uma proporção de 1:0 (SMA:TX-305) e, como o polímero é estendido, o polímero cria lamas grandes que são difíceis de remover da solução e não capturam o óleo com eficiência.

[00118] Embora várias modalidades da invenção sejam aqui divulgadas, muitas adaptações e modificações podem ser feitas dentro do escopo da invenção, de acordo com o conhecimento geral comum dos especialistas nesta técnica.

Tais modificações incluem a substituição de equivalentes conhecidos por qualquer aspecto da invenção, a fim de alcançar o mesmo resultado essencialmente da mesma maneira.

Intervalos numéricos incluem os números que definem o intervalo.

Além disso, são fornecidos intervalos numéricos para que o intervalo de valores seja recitado, além dos valores individuais dentro do intervalo recitado serem especificamente recitados na ausência do intervalo.

A palavra "compreendendo" é aqui usada como um termo aberto, substancialmente equivalente à frase "incluindo, mas não limitado a", e a palavra "compreende" tem um significado correspondente.

Conforme utilizado aqui, as formas singulares "as", "uns" e "os" incluem referências plurais, a menos que o contexto indique claramente o contrário.

Assim, por exemplo, a referência a "uma coisa" inclui mais de uma dessas coisas.

A citação de referências aqui contidas não é uma admissão de que tais referências sejam técnicas anteriores à presente invenção.

Além disso, o material que aparece na seção de plano de fundo da especificação não é uma admissão de que esse material é da técnica anterior à invenção.

Qualquer documento(s) prioritário(s) é incorporado aqui por referência, como se cada documento prioritário individual fosse específico e individualmente indicado para ser incorporado por referência aqui e como se estivesse totalmente estabelecido aqui.

A invenção inclui todas as modalidades e variações substancialmente como descritas anteriormente e com referência aos exemplos e desenhos.

Claims

Reivindicações

1. Agente sequestrante para sequestro de porções não aquosas de uma solução aquosa caracterizado por compreender: a. Um detergente; e b. Um polímero operável para estabilizar a formação de uma micela detergente, fazendo com que o detergente e o polímero se auto montem em uma nano-rede após exposição à solução aquosa.

2. Agente sequestrante, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o fato de compreender um agente de precipitação.

3. Agente sequestrante, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o agente de precipitação ser selecionado a partir do grupo que consiste em: um ácido, um cátion divalente e suas misturas.

4. Agente sequestrante, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o fato de que o agente de precipitação é selecionado do grupo que consiste em: ácido acético, ácido málico, ácido cítrico, ácido tartárico, ácido fumárico, ácido lático, ácido clorídrico, ácido clorídrico, ácido sulfúrico e ácido fosfórico.

5. Agente sequestrante, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por o fato de que o detergente é selecionado do grupo que consiste em: um surfactante não iônico, um surfactante aniônico, um surfactante catiônico, um surfactante zwiteriônico e suas misturas.

6. Agente sequestrante, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por o fato de que o detergente é selecionado do grupo que consiste em: Triton'!M, Triton X-1007M, Triton X-305'"", N-dodecil-beta-D-maltosídeo (DDM), oleato de sódio e suas misturas.

7. Agente sequestrante, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por o fato de que as micelas detergentes se desestabilizam após a remoção do polímero.

8. Agente sequestrante, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por o fato de que as micelas detergentes não desestabilizariam após a remoção do polímero.

9. Agente sequestrante, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado por o fato de que o detergente é um surfactante não iônico.

10. Agente sequestrante, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado por o fato de que o polímero é um copolímero em bloco.

11. Agente sequestrante, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado por o fato de que o polímero é selecionado do grupo que consiste em: ácido estireno-maleico (SMA), ácido di-isobutil maleico e suas misturas.

12. Agente sequestrante, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado por o fato do polímero ter um peso molecular na faixa de 3000 g/mol a cerca de 25000 g/mol.

13. Agente sequestrante, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado por o fato do polímero ter um peso molecular de cerca de 22000 g/mol.

14. Agente sequestrante, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado por o fato do polímero ser solúvel em água.

15. Agente sequestrante, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado por o fato do polímero ser biodegradável.

16. Agente sequestrante, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado por o fato de que a proporção de detergente: polímero está na faixa de cerca de 1:0,5 a cerca de 1:1,3.

17. Agente sequestrante, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado por o fato de que a proporção de detergente: polímero estar na faixa de cerca de 1:0,5 a cerca de 1:1,0.

18. Agente sequestrante de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado por o fato de que a proporção de detergente: polímero está na faixa de cerca de 1:0,5 a cerca de 1:0,8.

19. Agente sequestrante de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado por o fato de que a proporção de detergente: polímero está na faixa de cerca de 1:0,5 a cerca de 1:0,7.

20. Agente sequestrante de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 19 caracterizado por o fato de o detergente ser capaz de formar uma micela com um tamanho não inferior a cerca de 10kDa.

21. Agente sequestrante de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 19 caracterizado por o fato de o detergente ser capaz de formar uma micela com um tamanho não inferior a cerca de 40kDa.

22. Agente sequestrante de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 19 caracterizado por o fato de o detergente ser capaz de formar uma micela com um tamanho não inferior a cerca de 40kDa e não maior que 300kDa.

23. kit para sequestrar porções não aquosas a partir de uma solução aquosa, o kit caracterizado por o fato de compreender: a. Um detergente; b. Um polímero operável para estabilizar a formação de uma micela detergente, fazendo com que o detergente e o polímero se auto montem em uma nano-rede após exposição à solução aquosa; e c. Um agente de precipitação.

24. Kit, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado por o fato de que o agente de precipitação é selecionado do grupo que consiste em: um ácido, um cátion divalente e suas misturas.

25. Kit, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado por o fato de que o agente de precipitação é selecionado a partir do grupo que consiste em: ácido acético, ácido málico, ácido cítrico, ácido tartárico, ácido fumárico, ácido lático, ácido clorídrico, ácido sulfúrico e ácido fosfórico.

26. Kit, de acordo com qualquer uma das reivindicações 23 a 25, caracterizado por fato de que o detergente é selecionado do grupo que consiste em: um surfactante não iônico, um surfactante aniônico, um surfactante catiônico, um surfactante zwiteriônico e suas misturas.

27. Kit, de acordo com qualquer uma das reivindicações 23 a 26, caracterizado por o fato de que o detergente é selecionado do grupo que consiste em: Triton"", Triton X-1007", Triton X-305'"", N-dodecil-beta-D-maltosídeo (DDM), oleato de sódio e suas misturas.

28. Kit, de acordo com qualquer uma das reivindicações 23 a 27, caracterizado por o fato de que o detergente não forma micelas estáveis na ausência do polímero.

29. Kit, de acordo com qualquer uma das reivindicações 23 a 27, caracterizado por o fato de que o detergente forma micelas estáveis na ausência do polímero.

30. Kit, de acordo com qualquer uma das reivindicações 23 a 29, caracterizado por o fato de que o detergente é um surfactante não iônico.

31. Kit, de acordo com qualquer uma das reivindicações 23 a 30, caracterizado por o fato de que o polímero é um copolímero em bloco.

32. Kit, de acordo com qualquer uma das reivindicações 23 a 30, caracterizado por o fato de que o polímero é selecionado do grupo que consiste em: ácido estireno- maleico (SMA), ácido di-isobutil maleico e suas misturas.

33. Kit, de acordo com qualquer uma das reivindicações 23 a 32, caracterizado por o fato de o polímero ter um peso molecular na faixa de cerca de 3000 g/mol a cerca de 25000 g/mol.

34. Kit, de acordo com qualquer uma das reivindicações 23 a 33, caracterizado por o fato de o polímero ter um peso molecular de cerca de 22000 g/mol.

35. Kit, de acordo com qualquer uma das reivindicações 23 a 34, caracterizado por o fato de o polímero ser solúvel em água.

36. Kit, de acordo com qualquer uma das reivindicações 23 a 35, caracterizado por o fato de o polímero ser biodegradável.

37. Kit, de acordo com qualquer uma das reivindicações 23 a 36, caracterizado por o fato da proporção de detergente: polímero estar na faixa de cerca de 1:0,5 a cerca de 1:1,3.

38. Kit, de acordo com qualquer uma das reivindicações 23 a 36, caracterizado por o fato da proporção de detergente: polímero estar na faixa de cerca de 1:0,5 a cerca de 1:1,0.

39. Kit de acordo com qualquer uma das reivindicações 23 a 36, caracterizado por o fato da proporção detergente: polímero estar na faixa de cerca de 1:0,6 a cerca de 1:0,8.

40. Kit de acordo com qualquer uma das reivindicações 23 a 36, caracterizado por o fato da proporção detergente: polímero ser de cerca de 1:0,7.

41. Kit, de acordo com qualquer uma das reivindicações 23 a 40, caracterizado por o fato de que o detergente é capaz de formar uma micela com um tamanho não inferior a cerca de 10 kDa.

42. Kit, de acordo com qualquer uma das reivindicações 23 a 40, caracterizado por o fato de que o detergente é capaz de formar uma micela com um tamanho não inferior a cerca de 40 kDa.

43. Kit, de acordo com qualquer uma das reivindicações 23 a 40, caracterizado por o fato de o detergente ser capaz de formar uma micela com um tamanho não inferior a cerca de 40kDa e não maior que 300kDa.

44. Método para sequestrar uma porção não aquosa de uma solução aquosa, o método compreendendo a adição de um agente sequestrante conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 22 à solução aquosa, caracterizado por compreender uma porção não aquosa, formando assim uma solução aquosa tratada seguida pela remoção de partículas sólidas da solução aquosa tratada.

45. Método, de acordo com a reivindicação 44, caracterizado por ainda compreender a mistura antes da remoção de partículas sólidas.

46. Método, de acordo com a reivindicação 44 ou 45, caracterizado por o fato de que a remoção de partículas sólidas compreende pelo menos um selecionado do grupo que consiste em: filtração, separação por gravidade, flutuação e atração eletromagnética.

47. Método, de acordo com a reivindicação 46, caracterizado por o fato de que a remoção de partículas sólidas compreende atração eletromagnética e o método compreende ainda adicionar porções magnéticas à solução aquosa tratada antes da remoção das partículas sólidas.