MX2013011745A - Unidad de purificacion de agua. - Google Patents

Abstract

Una bolsa que puede eliminar contaminantes de una muestra de agua. La bolsa puede comprender un nanomaterial. Cualquier cantidad adecuada de nanomaterial puede estar presente en la bolsa, por ejemplo, 1 %-30% en volumen, preferentemente 1-10% o 2%-5%. En el caso de una composición antimicrobiana empacada, una cantidad preferida a usar en la bolsa es de 2 a 5%. El nanomaterial en la bolsa puede liberar, por ejemplo, plata, en el agua. La bolsa descrita puede sumergirse en el agua contaminada microbiana y después extraída del agua, de manera que el agua en la bolsa puede drenar a través de la composición antimicrobiana empacada en la bolsa. La composición puede liberar cantidades traza de iones plata en el agua a tratar. El proceso de inmersión-extracción-drenado puede repetirse, para asegurar que todo el volumen de agua contacte la composición. La composición de purificación puede comprender de aproximadamente 50 % en vol. a aproximadamente 99 % en vol. de la bolsa.

Description

UNIDAD DE PURIFICACIÓN DE AGUA REFERENCIA CRUZADA CON SOLICITUDES RELACIONADAS Esta solicitud reivindica prioridad de la solicitud provisional de patente de Estados Unidos núm. 61/473,778, presentada el 10 de abril de 2011, la que se incorpora de este modo como referencia en su totalidad.

CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente descripción se relaciona con la purificación de agua, y específicamente con una unidad de purificación de agua y los métodos para preparar y usar la misma .

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN El acceso al agua potable pura en algunas partes del mundo se considera un lujo. Se estima que las enfermedades transmitidas por el agua conducen a 1.8 millones de muertes cada año, mientras que aproximadamente 1.1 billones de personas en el mundo carecen de agua potable adecuada. En la actualidad existen varios métodos para eliminar contaminantes del agua, tales como radiación UV, métodos de filtración por membrana, y absorbentes químicos. Entre estos, los métodos basados en químicos son más baratos de implementar.

La purificación de agua basada en productos químicos actualmente se suministra en el mercado en la forma de unidades de alimentación por gravedad, unidades en línea, y en algunos casos como bolsas de material que pueden mezclarse en el agua (como Pur Sachets de P&G) . El suministro de productos químicos para la purificación de agua en bolsas tiene la ventaja de no requerir materiales de embalaje voluminosos que pueden impedir la transportación y añadirse al costo de purificación de agua. Algunos métodos de suministro basados en bolsas involucran derramar los contenidos de la bolsa en el agua en bruto, mezclar la solución y filtrarla después de un tiempo de sedimentación prescrito. Esto funciona bien si los productos químicos usados para la purificación de agua no se pueden usar nuevamente y se disuelven en el agua. Así, existe una necesidad de mejorar la tecnología de la filtración. Esta necesidad y otras necesidades se satisfacen por la presente invención .

SUMARIO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con la purificación de agua, y específicamente con una unidad de purificación de agua y los métodos para preparar y usar la misma .

En un aspecto, la presente invención proporciona una bolsa que comprende una pluralidad de partículas de nanomateriales dispuestas en ella.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Las figuras acompañantes, las cuales se incorporan y constituyen una parte de esta descripción, ilustran varios aspectos y unto con la descripción sirven para explicar los principios de la invención.

La FIG. 1 muestra una forma de bolsa que puede alojar una composición para la purificación de agua.

La FIG. 2 muestra bolsas unidas a una varilla de agitación. La bolsa de la FIG. 2a se compone de una tela de membrana porosa unida al extremo de una varilla de agitación.

La FIG. 2b muestra una forma de cartucho de purificación de agua unido a una varilla de agitación. El cartucho es un cilindro hueco en el que una composición granular de purificación de agua intercala entre dos membranas porosas en el extremo del cilindro.

La FIG. 3 muestra una forma de varilla simple para purificar el agua donde se recubre con una composición activa .

La FIG. 4 muestra una forma de bolsa que puede usarse como medio de filtro. En una modalidad (FIG. 4a), la bolsa porosa que contiene una composición granular de purificación de agua se inserta dentro de un embudo casero y el agua contaminada se pasa a través de él. FIG. 4b muestra un cartucho pequeño intercambiable de purificación de agua que se conecta en el fondo del embudo casero y el agua contaminada se pasa a través de él.

Las FIG. 5 a 12 y 17 muestran la actividad antibacteriana, antiviral y de eliminación de fluoruro de diferentes bolsas mostradas en las FIG. 1 a 4. Los datos dados no deben interpretarse para una composición para la purificación de agua particular sino para todas las composiciones para la purificación de agua.

La FIG. 5 muestra el desempeño antibacteriano y antiviral de la bolsa mostrada en la FIG. 2b como una función del tiempo. En la FIG. 5, la curva (a) representa la concentración de salida de virus cuando la entrada es de 3 x 103 ± 50 PFU/ml, (b) representa la concentración de salida de E.coli, cuando la entrada es de 1 x 105 + 1000 CFU/ml, (c) representa la concentración de salida de E.coli, cuando la entrada es 1 x 10a ± 100 CFU/ml, (d) representa la concentración de salida de E.coli, cuando la entrada es 1 x 103 + 10 CFU/ml. El desempeño antibacteriano y antiviral de la bolsa se probó separadamente. Después de contactar con la bolsa, el agua tratada se ensayó para bacterias y virus en 15, 30, 45 y 60 minutos. La FIG. 5 muestra que la muerte casi completa se lleva a cabo después de 30 minutos y la muerte completa se observa después de 60 minutos en el resto tanto para bacterias como virus.

La FIG. 6 muestra el desempeño antibacteriano y antiviral de la bolsa mostrada en la FIG. 2a como una función de la variable de concentración de E.coli y colifago MS2. En la FIG. 6 la barra BI y BO representa la concentración de entrada y salida de E.coli, respectivamente. Y la barra VI y VO representa la concentración de entrada y salida del colifago MS2, respectivamente. El desempeño antibacteriano y antiviral de la bolsa se probó de manera conjunta. Se tomaron para el estudio seis concentraciones diferentes de una combinación de virus y bacterias tal como 105 CFU/ml + 103 PFU/ml, 105 CFU/ml+ 102 PFU/ml, 104 CFU/ml+ 103 PFU/ml, 104 CFU/ml+ 102 PFU/ml, 103 CFU/ml+ 103 PFU/ml y 103 CFU/ml+ 102 PFU/ml. Las bacterias y virus en el agua tratada se ensayó después de 60 minutos como se explica en el ejemplo 1 y 2. La FIG. 6 muestra que la muerte completa se observa después de 60 minutos en el resto tanto para bacterias y virus.

La FIG. 7 y 8 muestran la reutilización de la bolsa mostrada en la FIG. 2a como una función del número de días. El desempeño antibacteriano y antiviral de la bolsa en 5 1 de agua microbiana contaminada se probó diariamente como se explica en los ejemplos 1 y 2. En la FIG. 7, la curva (a) muestra la concentración de entrada de E.coli y la curva (b) muestra la concentración de salida de E.coli. Y en la FIG. 8, la curva (a) representa la concentración de entrada de virus y la curva (b) representa la concentración de salida de virus. Las FIGs . 7 y 8, respectivamente demuestran la reutilización de la bolsa con desempaño sostenido antibacteriano y antiviral.

La FIG. 9 muestra el efecto de composiciones iónicas del agua de alimentación en el desempeño antibacteriano y antiviral de la bolsa mostrada en la FIG. 2a. En la FIG. 9, la curva (a) representa la concentración de entrada de E.coli, la curva (b) representa la concentración de entrada de virus, la curva (c) representa la concentración de salida de E.coli y la curva (d) representa la concentración de salida del virus. La actividad antibacteriana y antiviral de la bolsa se probó de manera con unta en tres concentraciones iónicas diferentes. La FIG. 9 muestra que a 250, 500 y 1500 iS/ cm de conductividad iónica, la muerte completa se observa después de 60 minutos en el resto tanto para bacterias y virus.

La FIG. 10 muestra el efecto del contenido de carbono orgánico total (TOC) del agua de alimentación en el desempeño antibacteriano y antiviral de la bolsa mostrada en la FIG. 2a. En la FIG. 10, la curva (a) representa la concentración de entrada de E.coli, la curva (b) representa la concentración de entrada de virus, la curva (c) representa la concentración de salida de E.coli y la curva (d) representa la concentración de salida de virus. La actividad antibacteriana y antiviral de la bolsa se probó de manera conjunta en tres concentraciones diferentes de TOC. La FIG. 10 muestra que a l, 5 y 10 ppm de TOC, la muerte completa se observa después de 60 minutos en el resto para bacterias y virus .

La FIG. 11 y 12 muestran los desempeños comparativos antibacterianos y antivirales de diferentes bolsas mostradas en la FIG. 1 a 4. En la FIG. 11, el punto (BI) representa la concentración de entrada de E.coli, (BO-a) representa la concentración de salida de E.coli de una bolsa mostrada en la FIG. 1, (BO-b) representa la concentración de salida de E.coli de una bolsa mostrada en la FIG. 2a, (BO-c) representa la concentración de salida de E.coli de una bolsa mostrada en la FIG. 3 y (BO-d) representa la concentración de salida de E.coli de una bolsa mostrada en la FIG. 4a. En la FIG. 12, el punto (VI) representa la concentración de entrada de virus, (VO-a) representa la concentración de salida de E.coli de una bolsa mostrada en la FIG. 1, (VO-b) representa la concentración de salida de virus de una bolsa mostrada en la FIG. 2a, (BO-c) representa la concentración de salida de virus de una bolsa mostrada en la FIG. 3 y (VO-d) representa la concentración de salida de virus de una bolsa mostrada en la FIG. 4a. Las bacterias y virus en el agua tratada se ensayó después de 60 minutos como se explica en el e emplo 1 y 2. La FIG. 11 y 12 muestran que la muerte completa se observa después de 60 minutos en el resto para bacterias y virus para todas las formas de bolsas mostradas en la FIG. 1 a 4.

La FIG. 13 ilustra una unidad de purificación de agua que es flexible y no tiene ningún compartimiento, o compartimientos que son adyacentes unos de otros o que están intercalados y/o aislados, de acuerdo con varios aspectos de la presente invención.

La FIG. 14 ilustra una unidad de purificación de agua que puede usarse como un medio de filtro, de acuerdo con varios aspectos de la presente invención.

La FIG. 15 ilustra una unidad de purificación de agua en forma de un tubo, de acuerdo con varios aspectos de la presente invención.

La FIG.16 ilustra una unidad de purificación de agua en forma de un tubo, de acuerdo con varios aspectos de la presente invención.

La FIG. 17 muestra el desempeño antibacteriano y de eliminación de fluoruro combinado de una bolsa mostrada en la FIG. 2a. El desempeño antibacteriano y de eliminación de fluoruro de la bolsa se ensayó de manera conjunta en 5 1 de agua de desafío como se explica en el e emplo 10. En la FIG. 17, la curva (a) y (c) muestran la concentración de entrada y salida de E.coli, respectivamente. Y la curva (b) y (d) representan la concentración de entrada y salida del ion fluoruro, respectivamente. La E.coli en concentraciones de 105 CFU/ml y el ión fluoruro en la concentración de 8 ppm se tomó para el estudio. La bacteria en el agua tratada se ensayó después de 60 minutos como se explica en el e emplo 1 y 10. Los iones fluoruro en el agua tratada se analizaron como se explica en el ejemplo 3 y 10. La bolsa se probó repetidamente durante pocos días. La FIG. 17 muestra que la muerte completa se observa después de 60 minutos en el resto para bacterias y se observó reducción en la concentración de fluoruro más aba o del límite permisible de WHO. Por tanto, está claro que una bolsa puede eliminar diferentes contaminantes presentes en el agua del campo a través de un único contacto.

En otro aspecto, la unidad de purificación de agua puede estar en forma de una paja, tal que el agua puede pasar a través de y purificarse al menos parcialmente mientras se está consumiendo de, por ejemplo, un vaso de agua. La FIG. 16 ilustra otro aspecto de ese uso ilustrado en la FIG. 15, en donde el tubo no necesita ser de un ancho uniforme.

Los aspectos adicionales de la invención se expondrán en parte en la descripción que sigue, y en parte serán evidentes a partir de la descripción, o pueden aprenderse al llevar a la práctica la invención. Las ventajas de la invención se comprenderán y conseguirán por medio de los elementos y combinaciones particularmente destacadas en las reivindicaciones anexas. Debe entenderse que tanto la descripción general anterior como la descripción detallada siguiente son sólo ilustrativas y explicativas y no son restrictivas de la invención reivindicada.

BREVE DESCRIPCIÓN DE IA INVENCIÓN La presente invención puede entenderse más fácilmente con referencia a la siguiente descripción detallada de la invención y los ejemplos incluidos en esta.

Antes de que los presentes compuestos, dispositivos, y/o métodos se divulguen y describan, se entenderá que ellos no están limitados a métodos sintéticos específicos a menos que se especifique de cualquier otra forma, o para reactivos particulares a menos que se especifique de cualquier otra forma, de modo que pueden, por supuesto, variar. También se entenderá que la terminología que se usa en la presente es con el sólo propósito de describir los aspectos particulares y no está destinada a ser limitante. Aunque cualquier método y material similar o equivalente a aquellos descritos en la presente pueden usarse en la práctica o en la prueba de la presente invención, ahora se describirán los materiales y métodos ilustrativos.

Como se usa en la descripción y en las reivindicaciones adjuntas, las formas singulares "un", "una ", y "el/la" incluyen referentes plurales a menos que el contexto lo indique claramente de cualquier otra forma. Asi, por ejemplo, la referencia a "un componente" incluye las mezclas de dos o más componentes.

Los intervalos se pueden expresar en la presente como de "aproximadamente" un valor particular, y/o a "aproximadamente" otro valor particular. Cuando se expresa tal intervalo, otro aspecto incluye desde un valor particular y/o hasta otro valor particular. De igual manera, cuando los valores se expresan como aproximaciones, mediante el uso del antecedente "aproximadamente", se entenderá que el valor particular forma otro aspecto. Se entenderá adicionalmente que los puntos extremos de cada uno de los intervalos son significativos tanto en relación con el otro punto extremo, e independientemente del otro punto extremo. Además, se entiende que hay un número de valores descritos en la presente, y que cada valor se describe además en la presente como "aproximadamente" ese valor particular además del propio valor. Por ejemplo, si se describe el valor "10", entonces "aproximadamente 10" también se describe. Se entiende además que cada unidad entre dos unidades particulares también está descrita. Por ejemplo, si se describen 10 y 15, entonces 11, 12, 13, y 14 también se describen.

Como se usa en la presente, los términos "opcional" u "opcionalmente" significa que el evento o circunstancia posteriormente descrito puede o no ocurrir, y que la descripción incluye ejemplos donde dicho evento o circunstancia ocurre y ejemplos donde no.

Se describen componentes para usar en la preparación de las composiciones de la invención asi como las composiciones en si mismas para usar dentro de los métodos divulgados en la presente. Estos y otros materiales se describen en la presente, y se entiende que cuando las combinaciones, subconj untos , interacciones, grupos, etc. de estos materiales se describen aunque la referencia especifica de cada uno de los diferentes compuestos individuales y combinaciones colectivas y permutaciones de estos compuestos pueda no estar explícitamente descrita, cada uno se contempla específicamente y se describe en la presente. Por ejemplo, si un compuesto particular se describe y discute y un número de modificaciones que se puede realizarse a un número de moléculas incluyendo los compuestos se discuten, se contempla específicamente cada una y todas las combinaciones y permutaciones del compuesto y las modificaciones que son posibles a menos se indique específicamente lo contrario. Asi, si se describe una clase de moléculas A, B, y C, asi como una clase de moléculas de D, E, y F y un ejemplo de una molécula de combinación, A-D se describe, entonces incluso si cada una no se enumera individualmente cada una se contempla individual y colectivamente combinaciones denotadas, A-E, A-F, B-D, B-E, B-F, C-D, C-E, y C-F se consideran reveladas. Igualmente, cualquier subconjunto o combinación de estos también se encuentran descritos. Así, por ejemplo, el subgrupo de A-E, B-F, y C-E se consideraría descrito. Este concepto se aplica a todos los aspectos de esta solicitud que incluye, pero sin limitarse a, las etapas en los métodos de preparar y usar las composiciones de la invención. Por lo tanto, si hay una gran variedad de etapas adicionales que se pueden realizar se entiende que cada una de estas etapas adicionales puede realizarse con cualquier modalidad específica o combinación de modalidades de los métodos de la invención .

Como se describió en resumen anteriormente, la presente invención se refiere a una unidad de purificación de agua, y a varios métodos para preparar y usar la unidad de purificación de la invención.

Las tecnologías de purificación de agua existentes pueden comprender las tecnologías de filtración por gravedad, las tecnologías en linea, o bolsas de material que se pueden mezclar con agua contaminada. El suministro de los productos químicos para la purificación de agua en bolsas tiene la ventaja de no requerir materiales de embalaje voluminosos que pueden obstaculizar el transporte y añadir al coste de purificación de agua. Algunos métodos de suministro basados en bolsas involucran derramar los contenidos de la bolsa en el agua en bruto, mezclar la solución y filtrarla después de un tiempo de sedimentación prescrito. Esto funciona bien si los productos químicos usados para la purificación de agua no son reusables y se disuelven en agua. Tales tecnologías no se adaptan bien a los productos químicos reusables y/o materiales que, por ejemplo, no se disuelven en agua.

En un aspecto, la unidad de purificación de agua de la presente invención comprende una bolsa, en donde un material, tal como un nanomaterial , está dispuesto al menos parcialmente dentro de la bolsa. En un aspecto, la descripción proporciona una unidad de purificación que es flexible y portátil.

La bolsa puede comprender cualquier diseño, tamaño, y/o materiales de construcción adecuados para su uso en la unidad de purificación de agua. Por ejemplo, la bolsa puede tener el diseño de cualquiera de las FIGS. 1 a 4 y las FIGS. 13 a 16. Las Figuras son ilustrativas y no restrictivas. Por lo tanto, es obvio que cualquier modificación que emplee los principios de esta invención sin apartarse del espíritu o las características esenciales, todavía se encuentran dentro del alcance de la invención. Consecuentemente, las modificaciones del diseño, métodos, estructura, secuencia, materiales y similares serán evidentes para aquellos con experiencia en la materia, encontrándose aún dentro del alcance de la invención.

En un aspecto, la bolsa se compone de tela de membrana porosa derivada de un material natural o sintético. Un ejemplo típico de dicha tela es el algodón. El volumen (medido por la capacidad de retención de agua) de la bolsa puede ser de cualquier tamaño adecuado, y en varios ejemplos puede variar de 50 mi a 5000 mi, preferentemente de 100 mi a 1000 mi, por ejemplo 500 mi o 250 mi. La cantidad de composición de purificación de agua en la bolsa también puede ser cualquier cantidad adecuada, y en varios ejemplos que puede variar de 1 a 100% del volumen total de la bolsa, dependiendo de la naturaleza de la composición que es usada y su mecanismo de purificación de agua. En otro aspecto, la composición para la purificación puede comprender de aproximadamente 50 % vol . a aproximadamente 99 % vol . de la bolsa .

Cualquier cantidad adecuada del nanomaterial puede estar presente en la bolsa, por ejemplo, l%-30% en volumen, preferentemente 1-10% o 2%-5%. En el caso de la composición antimicrobiana envasada en el diseño representado en la FIG. 1, una cantidad preferible para ser usada en la bolsa es de 2 a 5%. El nanomaterial en la bolsa puede liberar, por ejemplo, plata en el agua. En el campo, donde se usa, la bolsa descrita puede ser sumergida en agua microbiana contaminada y después se levanta fuera del agua, de tal manera que el agua en la bolsa puede drenar a través de la composición antimicrobiana envasada en la bolsa. En tal aspecto, la composición puede liberar la cantidad en traza de iones de plata en el agua a tratar. El proceso de inmersión-eextracción-drenado se puede repetir, para garantizar que el volumen de toda el agua ha entrado en contacto con la composición. El presente diseño de la bolsa se propone de manera tal que la bolsa pueda mantener una suficiente cantidad de liquido cuando se extrae del agua.

En un aspecto, toda o una parte de las partículas de nanomaterial dispuestos en una bolsa no es soluble en agua, de tal manera que cuando el agua contacta el nanomaterial, todas o sustancialmente todas las partículas de nanomaterial permanecen en la bolsa. En otro aspecto, la partícula de nanomaterial no es soluble en agua, de manera que al contacto con el agua, la partícula de nanomaterial permanece dispuesta en la bolsa. En aún otro aspecto, una porción de la partícula de nanomaterial puede diseñarse para disolverse en agua. En un aspecto tal, una partícula de nanomaterial puede permanecer insoluble, pero puede liberar un segundo material, tal como, por ejemplo, iones de plata, en agua tras el contacto.

En un aspecto, la partícula de nanomaterial dispuesta en una bolsa puede absorber uno o más contaminadores o contaminantes a partir de una muestra de agua. En otro aspecto, toda o una parte de los contaminantes y/o contaminantes absorbidos por una partícula de nanomaterial, se pueden eliminar mediante, por . ejemplo, lavado, tratamiento químico, y/o el tratamiento térmico de la partícula de nanomaterial. En un aspecto tal, una bolsa de purificación de agua puede ser reusable, en donde después de usar la bolsa puede ser tratada para regenerar y/o restaurar todas o una parte de las propiedades absorbentes de esta.

En un aspecto, la bolsa comprende un material poroso que puede permitir que el agua contaminada a fluir a través de y/o impregne al menos una porción de la bolsa. En varios aspectos, la bolsa puede comprender una red, un material tejido, un material no tejido, un papel y/o material celulósico, un material polimérico, o una combinación de estos. En un aspecto la bolsa comprende un papel poroso. En otro aspecto la bolsa comprende un material polimérico.

La porosidad y/o permeabilidad de la bolsa puede variar, siempre que el nanomaterial dispuesto en ella puede estar contenido con el fin de no dispersarse en agua en el exterior de la bolsa y que el agua pueda fluir a través y/o impregnar el material asi como contactar con el nanomaterial.

El tamaño y las dimensiones de una bolsa pueden variar dependiendo de la aplicación particular, tal como, por ejemplo, la cantidad de agua a ser tratada.

En un aspecto la bolsa y/o el material a partir del cual se construye es flexible. En otros aspectos, los poros y/o aberturas de una bolsa están dimensionados de tal manera que todo o sustancialmente todo el nanomaterial dispuesto con una bolsa permanece en la bolsa tras el contacto con agua. En otro aspecto, los poros y/o aberturas de una bolsa están dimensionados de tal manera que todos o sustancialmente todos los poros y/o aberturas son más pequeñas que al menos una porción de la partículas de nanomateriales.

En otro aspecto, la propia bolsa puede comprender un componente funcional, tal como, por ejemplo, un polímero funcionalizado, un material que comprende nanomaterial (por ejemplo, unido a la superficie de esta, dispuesto en el interior, etc.), o una combinación de estos, de tal manera que la propia bolsa puede absorber y/o adsorber y/o neutralizar uno o más contaminadores o contaminantes en una muestra de agua.

En otro aspecto, la bolsa puede formar un sensor o una porción de un sensor que puede, por ejemplo, detectar contaminadores y/o contaminantes, tal como por un cambio de color en presencia o ausencia de uno o más contaminantes.

En un aspecto, una pluralidad de partículas de nanomaterial están dispuestos dentro de la bolsa. En otro aspecto, al menos una porción de las partículas de nanomaterial son capaces de adsorber y/o absorber y/o neutralizar uno o más contaminantes que pueden estar presentes en una muestra de agua. La composición de las partículas de nanomaterial puede variar, dependiendo de, por ejemplo, los contaminantes específicos a ser removidos, y una combinación de diferentes partículas de nanomaterial puede también estar dispuesta en una bolsa.

En un aspecto un nanomaterial puede comprender una nanopartí cula metálica, tal como, por ejemplo, partículas de oro, plata, y/o cobre. En un aspecto específico tales partículas pueden tener un diámetro promedio de aproximadamente 2 nm a aproximadamente 150 nm. En otro aspecto, las partículas se pueden disponer sobre la superficie de partículas de alúmina mediante, por ejemplo, remojar las partículas de alúmina que tienen un diámetro medio de aproximadamente 0.5 cm en una solución de nanoparticulas metálicas, por ejemplo, aproximadamente 10~3 moles/litro, durante un periodo de tiempo. Después de remojar, las partículas resultantes se pueden lavar.

En otro aspecto, el nanomaterial puede comprender una nanoarquitectura boehmita, por ejemplo, preparada usando una plantilla orgánica que puede ayudar al crecimiento de las partículas mediante la exposición de planos de alto índice y aglutinar las partículas juntas. En dicho aspecto, tales partículas pueden eliminar el arsénico, fluoruro, y/o virus, entre otros contaminantes. En un aspecto tal, se puede usar un adsorbente híbrido granular que comprende una plantilla orgánica y un material a nanoescala de metal-oxihidróxido, tales como, por ejemplo, bohemita que tiene un tamaño medio de partícula de menos de aproximadamente 10 nm.

En un aspecto tal, la plantilla orgánica puede comprender un polímero y/o un biopolímero, tales como quitosana que puede permitir que las partículas se pongan en al menos una porción de la misma.

En otro aspecto, el nanomaterial puede exhibir una alta capacidad de intercambio iónico y/o un área superficial alta. En diversos aspectos, el nanomaterial puede comprender alúmina, boehmita, nanocables, nanotubos, nanoláminas, nanocintas, nanofibras, nanoflores, nanoescamas, nanovarillas, o una combinación de estos.

En otro aspecto, el nanomaterial puede comprender uno o más nanomateriales tales como los enumerados en las patentes de Estados Unidos núms . 7,449,030, 4,250,058, o una combinación de estos, que se incorporan por este medio como referencia con el propósito de describir nanomateriales. En otro aspecto, el nanomaterial puede comprender cualquier otro nanomaterial o combinación de los nanomateriales conocidos en la técnica para adsorber y/o absorber un contaminante.

En un aspecto, el nanomaterial puede comprender OTBN, que se puede preparar como se describe en la solicitud de patente de PCT PCT/IB2011/001551, que se incorpora por este medio en su totalidad como referencia. El gel de OTBN obtenido después de lavar el contenido de sal se usa para la formación de nanoparticulas de plata. El gel de OTBN puede redispersarse nuevamente en agua, a la cual añadirse 1 mM de precursor de plata (nitrato de plata, fluoruro de plata, acetato de plata, permanganato de plata, sulfato de plata, nitrito de plata, bromato de plata, salicilato de plata o cualquier combinación de lo anterior). Por lo tanto, el nanomaterial puede comprender OTBN y sal de plata. Las sales de plata adecuadas incluyen, pero no se limitan a nitrato de plata, fluoruro de plata, acetato de plata, permanganato de plata, sulfato de plata, nitrito de plata, bromato de plata, salicilato de plata o cualquier combinación de lo anterior. En un aspecto, las nanopartí culas de plata pueden estar impregnadas en un nanoarquitectura orgánica con plantilla de boehmita (OTBN) . En un aspecto, la cantidad de Ag con respecto a OTBN puede estar entre 0.05-5%, tal como entre 0.1%-1.5%. En otro aspecto, la cantidad de Ag con respecto a OTBN puede ser al menos aproximadamente 0.1%, 0.25%, 0.5%, 0.75%, 1.0%, 1.5%, 2.0%, 2.5%, 3.0%, 3.5 %, 4.0%, o 5.0%. En otro aspecto, la cantidad de Ag con respecto a OTBN puede ser menos de 0.1%, 0.25%, 0.5%, 0.75%, 1.0%, 1.5%, 2.0%, 2.5%, 3.0%, 3.5 %, 4.0%, o 5.0%.

En un aspecto, el nanomaterial comprende ho as de óxido de grafeno reducidas (RGO) . Por ejemplo, el nanomaterial puede comprender nanocompuesto RGO-metal/óxido metálico, tales como, por ejemplo, los descritos en la solicitud PCT PCT/IB2011/002740, la que se incorpora por este medio corrió referencia con el propósito de enseñar nanocompuestos RGO-metal/óxido metálico. El nanomaterial puede comprender además un polímero, tal como quitosana. Los nanomateriales adecuados incluyen, pero sin limitarse a RGO-MnO2/RG0-Ag. El RGO-Mn02/ RGO-Ag puede estar en una matriz de quitosana El nanomaterial dispuesto en la bolsa puede estar dispuesto en y opcionalmente sellado en al menos una porción de la bolsa de tal manera que el nanomaterial puede eliminar uno o más contaminantes en una muestra de agua cuando la bolsa está dispuesta en el mismo. En tal aspecto, el agua puede pasar a través de los poros y/o aberturas de la bolsa para ponerse en contacto con el nanomaterial. En otro aspecto, una bolsa puede comprender una pluralidad de compartimentos individuales separados a fin de mantener una porción del nanomaterial separado de la otra porción del nanomaterial .

En otro aspecto, el nanomaterial puede comprender un material compuesto de un óxido metálico, basado en, por ejemplo, manganeso y/o zinc. En otro aspecto, tal compuesto puede estar dispuesto y/o cargado en un material celulósico u otro, tales como, por ejemplo, quitosana, ceniza de cáscara de arroz, carbón activado, alúmina activada, o una combinación de estos. En otro aspecto, tal un nanomaterial puede comprender un compuesto de óxido de manganeso y zinc, que tiene un tamaño medio de partícula de menos de aproximadamente 500 nm y/o un espesor de placa promedio de menos de aproximadamente 15 nm. En otro aspecto, el nanomaterial puede prepararse a partir de la hidrólisis de los precursores metálicos a base de zinc y manganeso usando un medio alcalino en presencia de una plantilla, como un biopolímero. En varios aspectos, un precursor metálico puede comprender nitrato de zinc, cloruro de zinc, acetato de zinc, nitrato de manganeso, sulfato de manganeso, acetato de manganeso, o una combinación de estos. En otro aspecto, el medio alcalino puede comprender hidróxido sódico, amoniaco, hidróxido potásico, bicarbonato sódico, o una combinación de estos .

En otro aspecto, el nanomaterial puede comprender un bloque axial de compuesto poroso que de otro modo se puede usar en, por ejemplo, un sistema de filtración alimentado por gravedad, tal como, por ejemplo, el descrito en la solicitud de patente PCT PCT/IB2011/002790, que se incorpora como referencia para el propósito de enseñar un sistema de filtración por gravedad.

En un aspecto tal, el bloque axial de compuesto puede comprender un medio de filtración activo, tales como, por ejemplo, carbón activado, carbono activo, alúmina activada, arena, óxido metálico/ nanoparticulas de hidróxido cargadas sobre alúmina activada y/o de carbono, nanoparticulas de metales cargadas sobre alúmina activada y/o carbono, resina de intercambio iónico, y/o cualquier composición de óxidos metálicos de tamaño en mieras, tales como sílice, titania, óxido de magnesio, óxido de manganeso, zeolitas, boehmita, óxido de hierro-hidróxido , o una combinación de estos.

En otro aspecto, el nanomaterial puede comprender un material de gran área superficial, tal como, por ejemplo, un material a base de grafeno. En un aspecto, el nanomaterial puede comprender un compuesto basado en óxido de grafeno reducido. En otro aspecto, tal un nanomaterial puede ser inmovilizado en otro material tal como, por ejemplo, arena de rio, opcionalmente usando un aglutinante tal como quitosana .

En un aspecto, una bolsa que comprende una pluralidad de partículas de nanomaterial se puede disponer en un envase que contiene ya sea agua y/o diseñado para ser al menos parcialmente lleno con agua. En un aspecto, la bolsa se coloca en un envase que comprende agua. En otro aspecto, la bolsa se coloca en un envase que se llenará con agua.

La bolsa puede permanecer en el envase durante un período de tiempo para permitir el contacto suficiente del agua y el nanomaterial para eliminar al menos una porción de los contaminantes. En varios aspectos, el periodo de tiempo puede variar desde un periodo de minutos a horas. En un aspecto específico, la bolsa puede permanecer en el envase durante un período de tiempo, tales como, por ejemplo, el necesario para retornar de una fuente de agua a una residencia o punto de uso.

En un aspecto no se requiere un mezclado especifico. En otro aspecto, el agua y/o un envase que comprende agua y la bolsa se pueden mezclar, por ejemplo, se agita y/o se sacude, para mejorar el contacto entre el agua y el nanomaterial. En otro aspecto, el movimiento natural de, por ejemplo, caminar y/o llevar un envase de agua puede ser suficiente .

En un aspecto, al menos una porción de uno o más contaminantes puede eliminarse del agua. En varios aspectos, los contaminantes pueden comprender metales pesados, compuestos orgánicos, materiales halogenados , pesticidas, herbicidas, otros contaminantes, o una combinación de estos.

En otro aspecto, el agua, después de contactar con la bolsa y el nanomaterial por un periodo de tiempo, puede tener un nivel reducido de uno o más contaminantes . En otro aspecto, el nivel de uno o más contaminantes se puede reducir a un nivel seguro para el consumo humano.

En un aspecto, la bolsa y el nanomaterial pueden eliminarse de la muestra de agua y/o el envase. En otro aspecto, la bolsa y el nanomaterial pueden dejarse permanecer en el envase y, opcionalmente, en contacto con una muestra de agua .

En otro aspecto, la bolsa y/o bolsa que comprende partículas de nanomaterial puede actuar como un dispositivo de filtración.

En otros aspectos, la bolsa se puede usar como un medio de filtro, como se ilustra en la FIG. 14. En este aspecto, la bolsa puede estar unida, por ejemplo, a un suministro de agua tal como un grifo, o a la boca o abertura de un recipiente antes de llenar con agua. En dicho aspecto, se puede usar una junta flexible como un cordón que se puede tirar para apretarlo alrededor de la abertura. Una solapa opcional puede proporcionar resistencia adicional cuando se usa en la boca o abertura de un recipiente para mantenerlo en su lugar y evitar que se deslice. En un aspecto, si se coloca en la abertura de un recipiente, se pueden colocar en otras áreas bolsas adicionales de igual o diferente composición y diseño, por ejemplo, a os lados de un recipiente, para aumentar la cantidad de nanomaterial disponible para la purificación, y asi purificar el agua a medida que se está llevando desde un punto fuente a un punto de uso. Con referencia a la FIG.14, el agua contaminada 145 puede introducirse en una abertura de una bolsal40 formada a partir de un material flexible o poroso 141, que tiene una solapa opcional 143 y junta flexiblel44. Tras el contacto con una pluralidad de partículas de nanomaterial 142 dispuestas dentro de la bolsa, el agua puede purificarse al menos parcialmente, resultando en una fuente de agua purificada 146.

En otro aspecto, la unidad de purificación de agua puede estar en forma de un tubo flexible y/o inflexible, como se ilustra en las FIGS. 15 y 16. En tal aspecto, un tubo puede estar equipado para bombear el agua, por ejemplo, a partir de una fuente de agua subterránea de tal manera que al menos parcialmente purifica el agua a medida que fluye a través del tubo. En otro aspecto, una unidad de purificación de agua puede estar en la forma de un tubo que se puede conectar, por ejemplo, a una toma de la bomba de mano tal que el agua fluye a través del tubo a un envase mientras el envase se está llenando. Con referencia a la FIG. 15, un tubo 150 puede estar formado de un material no poroso 152. Las juntas opcionales 154 se pueden colocar en uno o ambos extremos del tubo. El tubo puede contener una sola o múltiples bolsas 156 de partículas de nanomaterial dispuestas dentro del tubo, por ejemplo, en contacto con las paredes interiores del tubo para proporcionar un medio para purificar el agua que fluye a través del tubo.

En otro aspecto, la unidad de purificación de agua puede estar en la forma de una paja, de tal manera que el agua puede pasar a través y ser purificada al menos parcialmente a medida que se consume a partir de, por ejemplo, un vaso de agua. La FIG. 16 ilustra otro aspecto de ese uso ilustrado en la FIG. 15, en donde el tubo no tiene que ser de un ancho uniforme. En un aspecto tal, las bolsas pueden ser, por ejemplo, apiladas dentro del tubo o completamente incrustadas y/ o estratificadas dentro del tubo, o en otro aspecto, puede ser el propio tubo. En otro aspecto, la unidad de purificación de agua puede estar en forma de una paja, en donde la paja comprende una o más porciones internas de ella diseñadas para contener una pluralidad de partículas de nanomaterial como se describe en la presente. En un aspecto, la porción interna de la paja puede comprender divisores porosos entre las secciones internas de la paja. En un aspecto específico, una unidad de purificación de agua puede comprender una paja, por ejemplo, una paja de plástico, en donde la porción interior de la paja tiene al menos dos conjuntos de divisores para contener las partículas de nanomaterial. En dicho aspecto, el agua puede fluir a través de los divisores y contactar las partículas de nanomaterial antes de salir de la paja. En varios aspectos, los divisores, si están presentes, pueden estar formados del mismo material que la paja, por ejemplo, durante el moldeo o extrusión, o se pueden insertar en la paja de una manera segura. Con referencia a la FIG. 16, una unidad de purificación 160 se puede formar a partir de un material no porosol61 que tiene una junta de entrada opcional flexible 162 y/o una junta de salida opcional flexible 163. Una o más bolsas 164 de partículas de nanomaterial se pueden disponer en la unidad, por ejemplo, como una pluralidad de capas discretas o como una sola bolsa rellenando todo o sustancialmente todo el volumen de la unidad. El agua contaminada 165 se puede introducir en la abertura de la unidad y se deja que contacte una o más bolsas 164 con el fin de producir una fuente de agua purificada a la salida.

En un aspecto, la bolsa que comprende el nanomaterial puede tener propiedades antimicrobianas. Por ejemplo, la bolsa puede reducir la cantidad de bacterias, virus u hongos en al menos 60%, 70%, 80%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, o 99.9% en una muestra de agua. Preferentemente, la bolsa reduce la cantidad de bacterias, virus u hongos 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, o 99.9% en una muestra de agua. La muestra de agua puede tener un volumen con una cantidad específica de microbios, tales como bacterias, virus u hongos. Por ejemplo, la muestra de agua puede tener una cantidad de microbios de 3 x 103 ± 50 PFU/ml, 1 x 105 ± 1000 CFU/ml, 1 x 104 ± 100 CFU/ml, o 1 x 103 ± 10 CFU/ml.

En un aspecto, la bolsa que comprende el nanomaterial pueden eliminar los metales pesados de una muestra de agua. Por ejemplo, la bolsa puede reducir la cantidad de metales pesados en al menos 60%, 70%, 80%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, o 99.9% en una muestra de agua.

Preferentemente, la bolsa reduce la cantidad de metales pesados 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, o 99.9% en una muestra de agua. Tales metales pesados gue pueden reducirse en la concentración incluyen, pero no se limitan a mercurio (tales como Hg2 ) , cadmio, plomo ( Pb2 ) , cromo, hierro, cobalto, cobre, manganeso, molibdeno, arsénico, y cinc.

En un aspecto, una bolsa gue comprende el nanomaterial puede eliminar las sustancias potencialmente peligrosas, tales como fluoruro, a partir de una muestra de agua. Por ejemplo, la bolsa puede reducir la cantidad de sustancias potencialmente peligrosas, tales como fluoruro, en por lo menos 60%, 70%, 80%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, o 99.9% en una muestra de agua. Preferentemente, la bolsa reduce la cantidad de sustancias potencialmente peligrosas, tales como fluoruro en 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, o 99.9% en una muestra de agua.

En un aspecto, la muestra de agua se puede poner en contacto con la bolsa por un periodo de tiempo. Por ejemplo, 1 semana, 1 día, 12 hrs, 6 hrs, 3 hrs, 1.5 hrs, 1 hr, 30 min o 15 min. En un aspecto, el período de tiempo puede ser suficiente para gue la bolsa reduzca la cantidad de materiales microbianos en una muestra de agua contaminada. En un aspecto, sustancialmente toda el agua en la muestra de agua contacta al menos una porción del nanomaterial en la bolsa .

En un aspecto, el agua se puede agitar dentro de la bolsa. Por ejemplo, una varilla puede agitar el agua maximizando de ese modo el contacto entre el volumen de agua y el nanomaterial . En un aspecto, la varilla puede ser recubierta con material antimicrobiano descrito en la presente. Por ejemplo, la varilla puede ser recubierta con un aglutinante termoplástico que se usa para recubrir el material antimicrobiano granular sobre la varilla. En otro aspecto, una capa de material antimicrobiano intercalado entre dos membranas porosas se fija alrededor de la varilla.

En un aspecto, la composición de purificación de agua se tritura en partículas finas para aumentar el área de superficie y puede ser recubierta en la varilla de agitación. En un aspecto, tal como la varilla antimicrobiana, la varilla de purificación de agua se puede usar para un número definido de veces. Por ejemplo, al menos 10, 25, 50, 100, 500 o 1000 veces. La bolsa puede ser efectiva durante al menos un período de tiempo, por ejemplo, 1 día, 3 días, 5 días, 1 semana, 2 semanas, 1 mes, 3 meses, 6 meses o 1 año.

En el caso de la composición antimicrobiana envasada en el diseño representado en la FIG. 2a y la FIG. 2b, una cantidad preferible de la composición para ser usado en bolsa es de 4 a 10%. Si bien no se desea estar ligado por la teoría, es de señalar que la composición de Ag-OTBN puede trabajar en el concepto de la liberación constante de plata a través de su cinética de liberación que puede considerarse rápida o muy rápida. La bolsa descrita unida a una varilla se diseña' de manera tal que no se encoge cuando se agita en el agua contaminada. En el campo donde se usa, la bolsa se puede agitar vigorosamente durante 3 a 10 minutos, preferentemente 5 minutos, para asegurar un contacto efectivo .

En otro aspecto, la varilla de purificación de agua puede ser un sistema de usar y tirar, dependiendo de la naturaleza del contaminante y de su mecanismo de eliminación.

En otro aspecto, el nanomaterial , tal como una composición antimicrobiana, puede ser de diseño compacto, tal como o similar al que se muestra en la FIG. 4a y b. En dicho aspecto, el agua contaminada puede pasarse a través del material a una velocidad de flujo designada. En varios aspectos, la velocidad de flujo puede ser, por ejemplo, 100 a 3000ml/min, 200 a 2000 ml/min o 400 a 1500 ml/min. En otro aspecto, la velocidad de flujo puede ser de aproximadamente 700 ml/min. En aún otro aspecto, el presente diseño, se propone de manera que la bolsa se vuelve pequeña en tamaño y se puede usar en un lugar diferente.

En un aspecto, la bolsa puede eliminar dos o más contaminantes. Por ejemplo, la bolsa puede eliminar al menos cualquiera de dos o más combinaciones de medios antibacteriano, antiviral, de eliminación de metales pesados, de eliminación de fluoruro y de eliminación de pesticidas. Por ejemplo, los datos de la FIG. 17, muestra que la bolsa puede tener propiedades tanto de eliminación de fluoruro como antibacterianas. En otro aspecto, la bolsa puede eliminar las mismas o diferentes cantidades de diferentes contaminantes. Por ejemplo, la bolsa puede eliminar el 99% de bacterias y 99.9% de fluoruro presentes en una muestra de agua contaminada .

También hay que señalar que los datos de rendimiento indicados en la FIG. 5 a 11 no están sometidos a ninguna forma de bolsa, aunque común para todas las formas de bolsas que se muestran en las FIG. 1 a 4 y las FIG. 13 a 16.

EJEMPLOS Los siguientes ejemplos se exponen a fin de proporcionar a los expertos en la materia una exposición y descripción completas de cómo los compuestos, composiciones, artículos, dispositivos y/o métodos reivindicados en la presente se hacen y se evalúan, y se pretende sean puramente ilustrativos de la invención y no se pretende que limiten el alcance de lo que los inventores consideran como su invención. Se han hecho esfuerzos para asegurar la precisión con respecto a los números {por ejemplo, cantidades, temperatura, etc. ), pero algunos errores y desviaciones deberían tenerse en cuenta. A menos que se indique de cualquier otra forma, las partes son partes en peso, la temperatura es en DC o es a temperatura ambiente, y la presión es la atmosférica o próxima.

Varios métodos para la preparación de los dispositivos, métodos y usos de éstos como se describen en la presente se ilustran en los siguientes ejemplos.

EJEMPLO 1 Este ejemplo describe el protocolo de prueba para la actividad antibacteriana de la composición envasada en una bolsa. En un aspecto, 5 1 de agua de alimentación (que contiene típicamente la concentración de E. coli de 1X105 CFU/ml, a menos que se indique lo contrario) se agitó con la bolsa. Se usó agua de desafío con una concentración específica similar a la establecida por NSF de Estados Unidos para la reivindicación de eliminación de contaminantes en el estudio. Después de una hora de duración, 1 mi de la muestra junto con agar nutriente se sembró en una placa de Petri estéril usando el método de vertido en placa. Después de 48 horas de incubación a 37 °C, se contaron y se registraron las colonias .

EJEMPLO 2 Este ejemplo describe el protocolo de prueba para la actividad antiviral de la composición envasada en una bolsa. En un aspecto, 5 1 de agua de alimentación (que contiene típicamente concentración de colifago MS2 1X103 PFU/ml, a menos que se indique lo contrario) se agitó con la bolsa. Se usó agua de desafio con una concentración especifica de iones similar a lo establecido por NSF de Estados Unidos para la reivindicación de eliminación de contaminantes en el estudio. Después de una de duración, 1 mi de la muestra se sembró por el método de ensayo de placa. Después de 24 horas de incubación a 37 °C, se contaron y se registraron las colonias.

EJEMPLO 3 Este e emplo describe el protocolo de prueba para el rendimiento de eliminación de fluoruro de la composición adsorbente envasada en una bolsa. En un aspecto, 5 1 de agua de alimentación (que contiene típicamente F- en la concentración de 8 ppm) se agitó con la bolsa. Se usó agua de desafío con una concentración específica similar a la establecida por NSF de Estados Unidos para la reivindicación de eliminación de contaminantes en el estudio. Después de contactar con la bolsa, se recogió la muestra y se analizó usando electrodo selectivo para iones fluoruro o cromatografía iónica.

EJEMPLO 4 Este ejemplo describe el protocolo de prueba para el rendimiento de eliminación de metales pesados de la composición adsorbente envasada en una bolsa. En un aspecto, 5 1 de agua de alimentación (que contiene típicamente metales pesados tales como el Hg2+ y Pb2+ en la concentración de 150 ppb) se agitó con la bolsa. Se usó agua de desafío con una concentración específica similar a la establecida por NSF de Estados Unidos para la reivindicación de eliminación de contaminantes en el estudio. Después de contactar con la bolsa, se recogió la muestra, se acidificó y se analizó mediante ICP-MS.

EJEMPLO 5 Este ejemplo describe el protocolo de prueba para el rendimiento de eliminación de pesticidas de la composición adsorbente envasada en una bolsa. En un aspecto, 5 1 de agua de alimentación (que contiene típicamente pesticidas tales como clorpirifos y malatión en la concentración de 10 ppb) se agitó con la bolsa. Se usó agua de desafío con una concentración específica similar a la establecida por NSF de Estados Unidos para la reivindicación de eliminación de contaminantes en el estudio. Después de contactar con la bolsa, se recogió la muestra, se extrajo con un disolvente orgánico adecuado y se analizó mediante GC-MS .

EJEMPLO 6 Este ejemplo describe el protocolo de prueba para la bolsa de composición mezclada que puede alojar dos o más composiciones de purificación de agua, tales como OTBN, nanopartí culas de plata impregnadas en OTBN, nanocompuestos de RGO-metal/óxido metálico, etc. En un aspecto, los medios requeridos se mezclan juntos y se envasan dentro de una bolsa deseada. En un aspecto, 5 1 de agua de alimentación (que contiene típicamente F~ en la concentración de 8 ppm y E.coli a una concentración de 1X105 CFU/ml ) se agitó con la bolsa. Se usó agua de desafio con una concentración específica similar a la establecida por NSF de Estados Unidos para la reivindicación de eliminación de contaminantes en el estudio. Después de una de duración, 1 mi de la muestra de E.coli junto con agar nutriente se sembró en una placa de Petri estéril usando el método de vertido en placa. Después de 48 horas de incubación a 37 °C, se contaron y se registraron las colonias. Y, se recogió la muestra para el análisis de iones fluoruro y se analizó usando electrodo selectivo para iones fluoruro o cromatografía iónica.

EJEMPLO 7 Este ejemplo describe la síntesis de composiciones de purificación de agua antibacterianas y antivirales que se pueden usar en una bolsa. El método de síntesis comprende la impregnación in situ de nanoparticulas de plata en la OTBN como se explica en la solicitud de la India núm. 947/CHE/2011, en donde la OTBN se puede preparar como se describe en la solicitud PCT núm. PCT/IB2011/038968. El gel de OTBN obtenido después de lavar el contenido de sal se usa para la formación de nanoparticulas de plata. El gel de OTBN se redispersa nuevamente en agua, a la que se añade 1 mM de precursor de plata (nitrato de plata, fluoruro de plata, acetato de plata, permanganato de plata, sulfato de plata, nitrito de plata, bromato de plata, salicilato de plata o cualquier combinación de los anteriores) gota a gota. La relación en peso de Ag a OTBN se puede variar en cualquier lugar entre 0.1-1.5%. Después de agitar la solución durante la noche, se añadió 10 mM de borohidruro de sodio a la solución gota a gota (en condiciones de enfriado en hielo, la temperatura < 5° C). Después, la solución se dejó en agitación durante media hora, se filtró y se lavó con abundante cantidad de agua. El gel obtenido se seca después a temperatura ambiente para estudios posteriores.

EJEMPLO 8 Este ejemplo describe la síntesis de medios adsorbentes de eliminación de fluoruro que se pueden usar en una bolsa. El método de síntesis comprende la síntesis a temperatura ambiente de AlOOH a nanoescala a través de una ruta química suave simple como se describe en la solicitud PCT núm. PCT/IB2011/038968. El procedimiento de síntesis consiste en mezclar la solución del precursor de aluminio con quitosana (disuelto en 1 - 5% de ácido acético glacial o HC1 o combinación de estos) con agitación vigorosa. En un procedimiento general, se añadió una solución de precursor de aluminio, tal como nitrato de aluminio lentamente en la solución de quitosana con agitación vigorosa durante 60 minutos y se mantuvo durante toda la noche sin agitación. Solución de amoniaco acuoso o NaOH se añadió lentamente a la solución de metal-quitosana con agitación vigorosa para facilitar la precipitación del compuesto metal-quitosana (pH 7 - 8.0). Todas estas etapas se llevaron a cabo a una temperatura por debajo de 30 °C. La agitación continuó por dos horas. El precipitado se filtró, se lavó para eliminar cualquier impureza no deseada, convertida en la forma de granos y secados en varias condiciones.

EJEMPLO 9 Este ejemplo describe la síntesis de los medios adsorbentes de eliminación de metales pesados que pueden ser usados en una bolsa. El método de síntesis comprende la síntesis de nanocompuestos de RGO-metal/óxido metálico como se describe en la solicitud PCT núm. PCT/ IB2011/ 002740 , que se incorpora en la presente en su totalidad como referencia.

En resumen, 1) óxido de grafito (GO) se sintetizó a partir de polvo de grafito, como se explica en la literatura. 2) después de la exfoliación de GO por sonicación, 35% en peso de solución de hidrato de hidrazina acuosa seguido por 28% en peso de solución acuosa de amoniaco se añadieron bajo agitación vigorosa y se calentó a 90 °C durante 2 horas para reducir el GO a ho as de óxido de grafeno reducidas (RGO), como se explica en la literatura. 3) Para 25 mi de solución de RGO, los volúmenes calculados de precursores de iones metálicos ( Mn04, HAuCl4, AgN03, H2PtCl6, PdCl2, etc.) se añadieron de tal manera que la concentración final en la solución fue 0.01, 0.025, 0.05, 0.1, 0.3 mM, etc. Las mezclas se incubaron durante 12 horas a 30 °C y se colocaron para la diálisis en agua destilada durante 5 días. 4) Después de la diálisis, los nanocompuestos RGO-metal/óxido metálico sintetizados se soportaron en matriz adecuada. Para soportar compuestos RGO sobre sílice, se adoptó el siguiente protocolo. Para la solución de quitosana (0.8% de quitosana en ácido acético 1.5%), añadió RGO-Mn02/RGO-Ag preparada en relación 1: 1 con agitación vigorosa. 25 mi de la dispersión homogénea se añadió a 10 g de sílice y se mezcla a fondo. La mezcla se secó a aproximadamente 40 °C bajo agitación constante para asegurar el revestimiento uniforme. Para estabilizar el recubrimiento, las muestras secas se empaparon en solución acuosa de amoniaco 35% en peso durante una hora y se lavaron con agua destilada a pH 7. Los materiales se secaron a 40 °C y se almacenaron en botellas de vidrio para su uso posterior.

EJEMPLO 10 Este ejemplo describe la utilización de óxido metálico cargado en nanopartí culas de plata en una bolsa para la eliminación de pesticidas tales como clorpirifos y malatión como se describe en la patente de la India 200767 y la solicitud PCT PCT/IN05/0002. En resumen, las nanoparticulas de plata se prepararon como se explica en la literatura y se cargaron en la matriz de soporte tal como alúmina activada y carbón activado.

La bolsa descrita en el ejemplo 1 a 6 puede tener una configuración de diseño elegida entre los de la FIG. 1 a 4 o FIG. 13 a 16. Y el método en el que se pone en contacto con agua contaminada difiere de una configuración a otra configuración. El método detallado de contacto para cada bolsa se da a continuación.

EJEMPLO 11 Este ejemplo describe el protocolo de prueba para la bolsa de composición mezclada que puede alojar dos o más composiciones de purificación de agua, tales como OTBN, nanoparticulas de plata impregnadas en OTBN, nanocompuestos de RGO-metal/óxido metálico, etc. En un aspecto, los medios necesarios se mezclan y se envasan dentro de una bolsa deseada. En un aspecto, 5 1 de agua de alimentación (que contiene típicamente F~ en la concentración de 8 ppm y E.coli a una concentración de 1X105 CFU/ml) se agitó con la bolsa. Se usó agua de desafío con una concent ación específica similar a la establecida por NSF de Estados Unidos para la reivindicación de eliminación de contaminantes en el estudio. Después de una hora de duración, 1 mi de muestra de E.coli junto con agar nutriente se sembró en una placa de Petri estéril usando el método de ;vertido en placa. Después de 48 horas de incubación a 37 °C, se contaron y se registraron las colonias. Y, se recogió la muestra para el análisis de iones fluoruro y se analizó usando electrodo selectivo para iones fluoruro o cromatografía iónica.

Claims (12)

NOVEDAD DE IA INVENCIÓN Habiendo descrito la presente invención como antecede, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes: REIVINDICACIONES

1. Una bolsa que comprende una pluralidad de partículas de nanomateriales.

2. La bolsa de la reivindicación 1, en donde al menos una porción de las partículas de nanomateriales puede eliminar al menos una porción de un contaminante de una muestra de agua cuando se pone en contacto con ella.

3. La bolsa de la reivindicación 2, en donde las partículas de nanomateriales pueden reducir la cantidad de contaminante del agua en al menos 90%.

4. La bolsa de la reivindicación 2, en donde el contaminante comprende bacterias, virus u hongos, o una mezcla de estos.

5. La bolsa de la reivindicación 2, en donde el contaminante comprende un metal pesado.

6. La bolsa de la reivindicación 1, en donde el nanomaterial comprende nanoarquitectura orgánica de plantilla de boehmita (OTBN) .

7. La bolsa de la reivindicación 6, en donde el nanomaterial comprende una sal de plata.

8. La bolsa de la reivindicación 7, en donde la sal de plata comprende nitrato de plata, fluoruro de plata, acetato de plata, permanganato de plata, sulfato de plata, nitrito de plata, bromato de plata o salicilato de plata o una mezcla de estos .

9. La bolsa de la reivindicación 1, en donde el nanomaterial comprende un nanocompuesto de óxido de grafeno reducido (RGO) -metal/óxido metálico.

10. Un método para tratar una muestra de agua que comprende poner en contacto una bolsa que comprende una pluralidad de partículas de nanomateriales con una muestra de agua contaminada.

11. Una unidad de purificación de agua, gue comprende una bolsa que actúa como al menos uno de un sensor, un purificador, o una combinación de estos.

12. La unidad de purificación de agua de la reivindicación 7, en donde la unidad es capaz de detectar la presencia de al menos un contaminante en una muestra de agua y, después del contacto suficiente entre la muestra de agua y la unidad de purificación de agua o una porción de esta, proporcionando un indicador de gue la muestra de agua es segura para el consumo.