Steric stabilization of nanoparticles with grafted low molecular weight ligands in highly concentrated brines including divalent ions

Soft Matter

Volumn 12, Issue 7, 2016, Pages 2025-2039

  Worthen, Andrew J ^a   Tran, Vu ^a   Cornell, Kevin A ^a   Truskett, Thomas M ^a   Johnston, Keith P ^a  

^a The University of Texas at Austin   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BRINES; ETHERS; GRAFTING (CHEMICAL); IONIC STRENGTH; LIGHT SCATTERING; MOLECULAR WEIGHT; NANOPARTICLES; PETROLEUM RESERVOIR ENGINEERING; POSITIVE IONS; SILICA; STABILIZATION; VAN DER WAALS FORCES;

ELECTROSTATIC REPULSION; ELEVATED TEMPERATURE; ENVIRONMENTAL SCIENCE; HYDRODYNAMIC DIAMETER; OIL AND GAS RESERVOIR; SILICA NANOPARTICLES; VAN DER WAALS ATTRACTION; ZWITTERIONIC SULFOBETAINE;

LIGANDS;

BETAINE; BRINE; DIVALENT CATION; INORGANIC SALT; LIGAND; MACROGOL DERIVATIVE; NANOPARTICLE; SILANE DERIVATIVE; SILICON DIOXIDE; SULFOBETAINE;

ANALOGS AND DERIVATIVES; CHEMISTRY; MOLECULAR WEIGHT; OSMOLARITY; PARTICLE SIZE; PH; PHOTON CORRELATION SPECTROSCOPY; STATIC ELECTRICITY; ULTRASTRUCTURE;

BETAINE; CATIONS, DIVALENT; DYNAMIC LIGHT SCATTERING; HYDROGEN-ION CONCENTRATION; LIGANDS; MOLECULAR WEIGHT; NANOPARTICLES; OSMOLAR CONCENTRATION; PARTICLE SIZE; POLYETHYLENE GLYCOLS; SALTS; SILANES; SILICON DIOXIDE; STATIC ELECTRICITY;

EID: 84958211499     PISSN: 1744683X     EISSN: 17446848     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c5sm02787j     Document Type: Article

References (79)

1. J. B. Schlenoff Langmuir 2014 30 9625 9636
2. E. Muro T. Pons N. Lequeux A. Fragola N. Sanson Z. Lenkei B. Dubertret J. Am. Chem. Soc. 2010 132 4556 4557
3. S. Jiang Z. Cao Adv. Mater. 2010 22 920 932
4. Z. G. Estephan J. A. Jaber J. B. Schlenoff Langmuir 2010 26 16884 16889
5. Z. G. Estephan P. S. Schlenoff J. B. Schlenoff Langmuir 2011 27 6794 6800
6. M. G. Elimelech, J. Gregory and X. Jia, Particle deposition and aggregation: measurement, modelling and simulation, Butterworth-Heinemann, 2013
7. N. Saleh T. Phenrat K. Sirk B. Dufour J. Ok T. Sarbu K. Matyjaszewski R. D. Tilton G. V. Lowry Nano Lett. 2005 5 2489 2494
8. A. A. Keller H. Wang D. Zhou H. S. Lenihan G. Cherr B. J. Cardinale R. Miller Z. Ji Environ. Sci. Technol. 2010 44 1962 1967
9. V. K. Sharma K. M. Siskova R. Zboril J. L. Gardea-Torresdey Adv. Colloid Interface Sci. 2014 204 15 34
10. A. J. Worthen L. M. Foster J. Dong J. A. Bollinger A. H. Peterman L. E. Pastora S. L. Bryant T. M. Truskett C. W. Bielawski K. P. Johnston Langmuir 2014 30 984 994
11. D. Kim R. Krishnamoorti Ind. Eng. Chem. Res. 2015 54 3648 3656
12. H. G. Bagaria Z. Xue B. M. Neilson A. J. Worthen K. Y. Yoon S. Nayak V. Cheng J. H. Lee C. W. Bielawski K. P. Johnston ACS Appl. Mater. Interfaces 2013 5 3329 3339
13. J. M. Berlin J. Yu W. Lu E. E. Walsh L. Zhang P. Zhang W. Chen A. T. Kan M. S. Wong M. B. Tomson J. M. Tour Energy Environ. Sci. 2011 4 505 509
14. D. T. Wasan A. D. Nikolov Nature 2003 423 156 159
15. A. Ditsch P. E. Laibinis D. I. C. Wang T. A. Hatton Langmuir 2005 21 6006 6018
16. M. Ranka P. Brown T. A. Hatton ACS Appl. Mater. Interfaces 2015 7 19651 19658
17. D. Wasan A. Nikolov K. Kondiparty Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 2011 16 344 349
18. H. G. Bagaria K. Y. Yoon B. M. Neilson V. Cheng J. H. Lee A. J. Worthen Z. Xue C. Huh S. L. Bryant C. W. Bielawski K. P. Johnston Langmuir 2013 29 3195 3206
19. H. G. Bagaria B. M. Neilson A. J. Worthen Z. Xue K. Y. Yoon V. Cheng J. H. Lee S. Velagala C. Huh S. L. Bryant C. W. Bielawski K. P. Johnston J. Colloid Interface Sci. 2013 398 217 226
20. A. Chengara A. D. Nikolov D. T. Wasan A. Trokhymchuk D. Henderson J. Colloid Interface Sci. 2004 280 192 201
21. A. J. Worthen H. G. Bagaria Y. Chen S. L. Bryant C. Huh K. P. Johnston J. Colloid Interface Sci. 2013 391 142 151
22. A. J. Worthen S. L. Bryant C. Huh K. P. Johnston AIChE J. 2013 59 3490 3501
23. H. ShamsiJazeyi C. A. Miller M. S. Wong J. M. Tour R. Verduzco J. Appl. Polym. Sci. 2014 131 40576
24. Y. Chen A. S. Elhag B. M. Poon L. Cui K. Ma S. Y. Liao P. P. Reddy A. J. Worthen G. J. Hirasaki Q. P. Nguyen SPE J. 2013 19 249 259
25. P. C. Hiemenz and R. Rajagopalan, Principles of Colloid and Surface Chemistry, Taylor & Francis Group, LLC, Boca Raton, FL, 3rd edn, 1997
26. W. P. Wuelfing F. P. Zamborini A. C. Templeton X. Wen H. Yoon R. W. Murray Chem. Mater. 2001 13 87 95
27. F. P. Zamborini J. F. Hicks R. W. Murray J. Am. Chem. Soc. 2000 122 4514 4515
28. P. C. Hiemenz and R. Rajagopalan, Principles of Colloid and Surface Chemistry, Marcel Dekker, Inc., New York, 3rd edn, 1997
29. J.-P. Hsu Y.-C. Kuo J. Colloid Interface Sci. 1997 185 530 537
30. A. Amiri G. Øye J. Sjöblom Colloids Surf., A 2009 349 43 54
31. C. Metin K. Rankin Q. Nguyen Appl. Nanosci. 2012 1 9
32. C. Metin R. Bonnecaze L. Lake C. Miranda Q. Nguyen Appl. Nanosci. 2012 1 10
33. L. H. Allen E. Matijević J. Colloid Interface Sci. 1969 31 287 296
34. M. Baalousha Y. Nur I. Römer M. Tejamaya J. R. Lead Sci. Total Environ. 2013 454-455 119 131
35. K. A. Huynh K. L. Chen Environ. Sci. Technol. 2011 45 5564 5571
36. D. H. Napper, Polymeric Stabilization of Colloidal Dispersions, Academic Press, New York, 1983
37. K. J. Ziegler R. C. Doty K. P. Johnston B. A. Korgel J. Am. Chem. Soc. 2001 123 7797 7803
38. G. C. Kini J. Yu L. Wang A. T. Kan S. L. Biswal J. M. Tour M. B. Tomson M. S. Wong Colloids Surf., A 2014 443 492 500
39. K. Y. Yoon Z. Li B. M. Neilson W. Lee C. Huh S. L. Bryant C. W. Bielawski K. P. Johnston Macromolecules 2012 45 5157 5166
40. M. J. Kadhum D. P. Swatske J. H. Harwell B. Shiau D. E. Resasco Energy Fuels 2013 27 6518 6527
41. Y. G. Wang M. D. Becker V. L. Colvin L. M. Abriola K. D. Pennell Environ. Sci. Technol. 2014 48 10664 10671
42. E. L. Foster Z. Xue C. M. Roach E. S. Larsen C. W. Bielawski K. P. Johnston ACS Macro Lett. 2014 3 867 871
43. Y. C. Park J. Paulsen R. J. Nap R. D. Whitaker V. Mathiyazhagan Y. Q. Song M. Hurlimann I. Szleifer J. Y. Wong Langmuir 2014 30 784 792
44. Y. Park R. D. Whitaker R. J. Nap J. L. Paulsen V. Mathiyazhagan L. H. Doerrer Y.-Q. Song M. D. Huerlimann I. Szleifer J. Y. Wong Langmuir 2012 28 6246 6255
45. Q. Zhao N. Chen D. Zhao X. Lu ACS Appl. Mater. Interfaces 2013 5 11453 11461
46. K. Doiron E. Pelletier K. Lemarchand Aquat. Toxicol. 2012 124-125 22 27
47. R. J. Nap S. H. Park I. Szleifer J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 2014 52 1689 1699
48. Z. Xue E. Foster Y. Wang S. Nayak V. Cheng V. W. Ngo K. D. Pennell C. W. Bielawski K. P. Johnston Energy Fuels 2014 28 3655 3665
49. R. J. Nap S. H. Park I. Szleifer J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 2014 52 1689 1699
50. E. Katz I. Willner Angew. Chem., Int. Ed. 2004 43 6042 6108
51. D. Wang B. Tejerina I. Lagzi B. Kowalczyk B. A. Grzybowski ACS Nano 2011 5 530 536
52. H. Wei N. Insin J. Lee H.-S. Han J. M. Cordero W. Liu M. G. Bawendi Nano Lett. 2012 12 22 25
53. L. L. Rouhana J. A. Jaber J. B. Schlenoff Langmuir 2007 23 12799 12801
54. S. Nozary H. Modarress A. Eliassi J. Appl. Polym. Sci. 2003 89 1983 1990
55. Y. C. Bae S. M. Lambert D. S. Soane J. M. Prausnitz Macromolecules 1991 24 4403 4407
56. J. H. Heo H. H. Cho J. H. Lee Analyst 2014 139 5936 5944
57. A. B. Bourlinos A. Stassinopoulos D. Anglos R. Zboril M. Karakassides E. P. Giannelis Small 2008 4 455 458
58. X. Yang Z.-h. Liu Nanoscale Res. Lett. 2010 5 1324 1328
59. M. Templin U. Wiesner H. W. Spiesss Adv. Mater. 1997 9 814 817
60. H. E. Bergna, in Colloidal Silica: Fundamentals and Applications, ed., H. E. Bergna, and, W. O. Roberts, CRC Press, Boca Raton, 2006, vol. 131, p. 9
61. S. R. Raghavan J. Hou G. L. Baker S. A. Khan Langmuir 2000 16 1066 1077
62. T. López-León A. B. Jódar-Reyes D. Bastos-González J. L. Ortega-Vinuesa J. Phys. Chem. B 2003 107 5696 5708
63. B. Vincent J. Edwards S. Emmett A. Jones Colloids Surf. 1986 18 261 281
64. G. Fritz V. Schädler N. Willenbacher N. J. Wagner Langmuir 2002 18 6381 6390
65. L. A. Wijenayaka M. R. Ivanov C. M. Cheatum A. J. Haes J. Phys. Chem. C 2015 119 10064 10075
66. C. A. Silvera Batista R. G. Larson N. A. Kotov Science 2015 350 177 186
67. S. P. Christensen F. A. Donate T. C. Frank R. J. LaTulip L. C. Wilson J. Chem. Eng. Data 2005 50 869 877
68. B. N. Khlebtsov N. G. Khlebtsov Colloid J. 2011 73 118 127
69. G. Xu J. Zhang G. Song Powder Technol. 2003 134 218 222
70. E. Beaudoin C. Gourier R. C. Hiorns J. François J. Colloid Interface Sci. 2002 251 398 408
71. Y. Liu X. Han L. He Y. Yin Angew. Chem., Int. Ed. 2012 51 6373 6377
72. C. Durand-Gasselin M. Capelot N. Sanson N. Lequeux Langmuir 2010 26 12321 12329
73. T. Saigal H. Dong K. Matyjaszewski R. D. Tilton Langmuir 2010 26 15200 15209
74. D. Senis C. Allain Phys. Rev. E: Stat. Phys., Plasmas, Fluids, Relat. Interdiscip. Top. 1997 55 7797 7800
75. J. Dong S. Chen D. S. Corti E. I. Franses Y. Zhao H. T. Ng E. Hanson J. Colloid Interface Sci. 2011 362 33 41
76. S. d. L. Lucas A. R. Vagner F. M. Mateus O. M. Cigdem P. N. Quoc R. M. Caetano J. Phys.: Condens. Matter 2015 27 325101
77. C. Metin L. Lake C. Miranda Q. Nguyen J. Nanopart. Res. 2011 13 839 850
78. B. P. Binks B. Duncumb R. Murakami Langmuir 2007 23 9143 9146
79. A. Aroonsri, A. J. Worthen, T. Hariz, K. P. Johnston, C. Huh and S. L. Bryant, SPE 166319, presented at SPE ATCE, New Orleans, LA, Sept. 30-Oct. 2., 2013