Macromolecule-based platforms for developing tailor-made formulations for scale inhibition

Environmental Science: Water Research and Technology

Volumn 2, Issue 1, 2016, Pages 71-84

  Sheikhi, Amir ^a   Li, Na ^a   Van De Ven, Theo G M ^a   Kakkar, Ashok ^a  

^a MCGILL UNIVERSITY   (Canada)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 84982680385     PISSN: 20531400     EISSN: 20531419     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c5ew00158g     Document Type: Review

References (183)

1. S. Renzetti Land Econ. 1992 68 396 404
2. UNESCO, United Nations World Water Dev. Rep., 2003, pp. 1-36
3. UNESCO, United Nations World Water Dev. Rep., 2014, pp. 1-230
4. Industry Canada Report, Environmental Business Journal, Environmental Business International Inc., 2008, pp. 1-14, http://uvpure.com/docs/CanadianWaterIndustry-EBJReport.pdf
5. Z. Amjad R. T. Landgraf J. L. Penn Int. J. Corros. Scale Inhib. 2014 3 35 47
6. E. W. Allen J. Environ. Eng. Sci. 2008 7 499 524
7. K. Al-Anezi N. Hilal Sep. Purif. Rev. 2006 35 223 247
8. W. N. Al Nasser F. H. Al Salhi Chem. Eng. Sci. 2013 86 70 77
9. Y. Zhang H. Shaw R. Farquhar R. Dawe J. Pet. Sci. Eng. 2001 29 85 95
10. F. Detrick Ind. Eng. Chem. Process Des. Dev. 1964 3 345 348
11. J. D. Doyle S. A. Parsons Water Res. 2002 36 3925 3940
12. A. A. Al-Hamzah C. P. East W. O. S. Doherty C. M. Fellows Desalination 2014 338 93 105
13. A. Antony J. H. Low S. Gray A. E. Childress P. Le-Clech G. Leslie J. Membr. Sci. 2011 383 1 16
14. A. S. Al-Amoudi Desalination 2010 259 1 10
15. A. A. Al-Hamzah C. M. Fellows Desalination 2014 332 33 43
16. Y. Wang J. Davidson L. Francis J. Sol. Energy Eng. 2005 127 3 14
17. S. Mann, Biomineralization: Principles and Concepts in Bioinorganic Materials Chemistry, Oxford University Press, 2001
18. J. J. DeYoreo P. G. Vekilov Rev. Mineral. Geochem. 2003 54 57 93
19. H. Ozawa K. Hoshi N. Amizuka J. Oral Biosci. 2008 50 1 14
20. S. Weiner L. Addadi Annu. Rev. Mater. Res. 2011 21 40
21. S. Mann J. Mater. Chem. 1995 5 935 946
22. Water Quality Association webpage, 2015
23. Mineral Scales and Deposits: Scientific and Technological Approaches, ed., Zahid Amjad, and, K. D. Demadis, Elsevier B.V., Amsterdam, 2015
24. H. Gu A. R. Bartman M. Uchymiak P. D. Christofides Y. Cohen Desalination 2013 308 63 72
25. C. J. Gabelich M. D. Williams A. Rahardianto J. C. Franklin Y. Cohen J. Membr. Sci. 2007 301 131 141
26. S. Lee R. M. Lueptow Desalination 2003 155 131 139
27. J. S. Baker S. J. Judd Water Res. 1996 30 247 260
28. A. Alabi M. Chiesa C. Garlisi G. Palmisano Environ. Sci.: Water Res. Technol. 2015 1 408 425
29. J. W. Mullin, Crystallization, Butterworth-Heinemann, Oxford, 2001
30. F. C. Meldrum H. Cölfen Chem. Rev. 2008 108 4332 4432
31. Z. S. Derewenda P. G. Vekilov Acta Crystallogr., Sect. D: Biol. Crystallogr. 2006 62 116 124
32. J. W. Gibbs Trans. Conn. Acad. Arts Sci. 1876 3 108 248
33. J. W. Gibbs Trans. Conn. Acad. Arts Sci. 1878 16 343 524
34. D. Gebauer M. Kellermeier J. D. Gale L. Bergström H. Cölfen Chem. Soc. Rev. 2014 43 2348 2371
35. D. Kashchiev J. Chem. Phys. 2003 118 1837 1851
36. S. Auer D. Frenkel Nature 2001 413 711 713
37. D. Verdoes D. Kashchiev G. M. van Rosmalen J. Cryst. Growth 1992 118 401 413
38. M. Perez Scr. Mater. 2005 52 709 712
39. M. M. Reddy W. D. Gaillard J. Colloid Interface Sci. 1981 80 171 178
40. G. Frens Int. J. Phys. Sci. 1973 241 20 22
41. T. K. Sau A. L. Rogach Adv. Mater. 2010 22 1781 1804
42. M. Sluyters-Rehbach J. H. O. J. Wijenberg E. Bosco J. H. Sluyters J. Electroanal. Chem. Interfacial Electrochem. 1987 236 1 20
43. D. Kashchiev, Nucleation: Basic Theory with Applications, Butterworths, Heinemann, Oxford, 1999
44. N. H. Fletcher J. Chem. Phys. 1958 29 572 576
45. A. G. Shtukenberg S. S. Lee B. Kahr M. D. Ward Annu. Rev. Chem. Biomol. Eng. 2014 5 77 96
46. G. Azimi Y. Cui A. Sabanska K. K. Varanasi Appl. Surf. Sci. 2014 313 591 599
47. N. Cabrerra and D. A. Vermilea, in Proceedings of the International Conference, Cooperstown, NY, 1958, pp. 393-410
48. G. Bliznakov, Adsorpt. Croissance Cristal. Ed. du Cent. Natl. la Rech. Sci. Paris, 1965, pp. 291-301
49. H. Fleisch Kidney Int. 1978 13 361 371
50. H. E. Buckley Faraday Discuss. 1946 37 243 254
51. M. D. Sikirić H. Füredi-Milhofer Adv. Colloid Interface Sci. 2006 128-130 135 158
52. M. C. Weinberg W. H. Poisl L. Granasy C. R. Chim. 2002 5 765 771
53. G. Nehrke H. Poigner D. Wilhelms-Dick T. Brey D. Abele Geochem., Geophys., Geosyst. 2012 13 1 8
54. D. Turnbull J. C. Fisher J. Chem. Phys. 1949 17 71 73
55. B. Sheva J. Non-Cryst. Solids 1985 74 85 95
56. A. Einstein, Investigations on the theory of the Brownian movement, Dover Publications, New York, 1956
57. D. B. Warren H. Benameur C. J. H. Porter C. W. Pouton J. Drug Targeting 2010 18 704 731
58. Mineral Scales in Biological and Industrial Systems, ed., Z. Amjad, CRC Press, Taylor & Francis Group, 2014
59. F. Hui J. Lédion Eur. J. Water Qual. 2002 1 1 27
60. H. Feitler Mater. Prot. Perform. 1972 11 31 35
61. S. A. Ali I. W. Kazi F. Rahman Desalination 2015 357 36 44
62. M. B. Tomson G. H. Nancollas Science 1978 200 1059 1060
63. T. F. Kazmierczak M. B. Tomson G. H. Nancollas J. Phys. Chem. 1982 86 103 107
64. R. Beck M. Seiersten J. P. Andreassen J. Cryst. Growth 2013 380 187 196
65. G. Gauthier Y. Chao O. Horner O. Alos-Ramos F. Hui J. Lédion H. Perrot Desalination 2012 299 89 95
66. D. Peronno H. Cheap-Charpentier O. Horner H. Perrot Journal of Water Process Engineering 2015 7 11 20
67. NACE Standard Test Method. Laboratory screening tests to determine the ability of scale inhibitors to prevent the precipitation of calcium sulfate and calcium carbonate from solution (for oil and gas production systems) TM0374, 2007
68. D. H. Troup J. A. Richardson Chem. Eng. Commun. 1978 2 167 180
69. C. Tzotzi T. Pahiadaki S. G. Yiantsios A. J. Karabelas N. Andritsos J. Membr. Sci. 2007 296 171 184
70. N. I. T. Group, Dynamic Scale Inhibitor Evaluation Apparatus and Procedures in Oil and Gas Production, 2005
71. S. J. Dyer G. M. Graham J. Pet. Sci. Eng. 2002 35 95 107
72. D. Hasson M. Avriel W. Resnick T. Rozenman S. Windreich Ind. Eng. Chem. Res. 1968 7 59 65
73. A. Neville Energy Fuels 2012 26 4158 4166
74. R. Sharp E. Vadiveloo R. Fergen M. Moncholi P. Pitt D. Wankmuller R. Latimer Water Environ. Res. 2013 85 675 686
75. Z. Amjad, Mineral scale formation and inhibition, Springer Science + Business Media, LLC, New York, 1995
76. A. J. Bard and L. R. Faulkner, Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications, John Wiley & Sons, Inc., New York, 2001
77. C. Gabrielli M. Keddam H. Perrot A. Khalil R. Rosset M. Zidoune J. Appl. Electrochem. 1996 26 1125 1132
78. F. G. Cottrell Z. Phys. Chem. 1903 42 385 431
79. R. G. Compton M. E. Laing D. Mason R. J. Northing P. R. Unwin Proc. R. Soc. London 2014 418 113 154
80. C. Gabrielli J. Electrochem. Soc. 1998 145 2386 2396
81. I. Reviakine D. Johannsmann R. P. Richter Anal. Chem. 2011 83 8838 8848
82. J. Macdonald Ann. Biomed. Eng. 1992 20 289 305
83. C. Tzotzi T. Pahiadaki S. Yiantsios A. Karabelas N. Andritsos J. Membr. Sci. 2007 296 171 184
84. E. G. Darton Desalination 1997 113 227 229
85. Y. Tang W. Yang X. Yin Y. Liu P. Yin J. Wang Desalination 2008 228 55 60
86. S. L. S. Stipp C. M. Eggleston B. S. Nielsen Geochim. Cosmochim. Acta 1994 58 3023 3033
87. S. Xu J. Electrochem. Soc. 1999 146 3315 3323
88. E. Dalas J. Cryst. Growth 2001 222 287 292
89. D. Gebauer A. Völkel H. Cölfen Science 2008 322 1819 1822
90. H. Endo D. Schwahn H. Cölfen J. Chem. Phys. 2004 120 9410 9423
91. P. J. M. Smeets K. R. Cho R. G. E. Kempen N. A. J. M. Sommerdijk J. J. De Yoreo Nat. Mater. 2015 14 394 399
92. N. Blagden M. de Matas P. T. Gavan P. York Adv. Drug Delivery Rev. 2007 59 617 630
93. T. Kato T. Suzuki T. Amamiya T. Irie M. Komiyama H. Yui Supramol. Sci. 1998 5 411 415
94. H. Deng X. C. Shen X. M. Wang C. Du Front. Mater. Sci. 2013 7 62 68
95. H. Nebel M. Epple Z. Anorg. Allg. Chem. 2008 634 1439 1443
96. F. Jones M. I. Ogden CrystEngComm 2010 12 1016 1023
97. E. G. Darton Desalination 2000 132 121 131
98. S. Patel, in Corrosion-National Association of Corrosion Engineers Annual Conference, NACE International, Houston, TX, 1998, pp. 56-60
99. S. Ghani N. S. Al-Deffeeri Desalination 2010 250 463 472
100. D. E. Abd-El-Khalek B. A. Abd-El-Nabey Desalination 2013 311 227 233
101. F. H. Butt F. Rahman U. Baduruthamal Desalination 1997 109 3 323 332
102. D. H. Solomon P. F. Rolfe Desalination 1966 1 260 266
103. J. Macadam S. A. Parsons Rev. Environ. Sci. Bio/Technol. 2004 3 2 159 169
104. Z. Amjad, in CORROSION 96, The NACE International Annual Conference and Exposition, 1996
105. E. Hädicke J. Rieger I. Ursula Rau D. Boeckh Phys. Chem. Chem. Phys. 1999 1 3891 3898
106. X. Li B. Gao Q. Yue D. Ma H. Rong P. Zhao P. Teng J. Environ. Sci. 2015 29 124 130
107. R. W. Zuhl and Z. Amjad, in The Science and Technology of Industrial Water Treatment, ed., Z. Amjad, CRC Press, Taylor & Francis Group, 2010, pp. 81-103
108. K. Burns Y. T. Wu C. S. Grant Langmuir 2003 19 5669 5679
109. J. Chen L. Xu J. Han M. Su Q. Wu Desalination 2015 358 42 48
110. S. W. Walinsky B. J. Morton Desalination 1979 31 289 298
111. Z. Amjad Desalination 1985 54 263 276
112. R. Ketrane B. Saidani O. Gil L. Leleyter F. Baraud Desalination 2009 249 1397 1404
113. R. E. Cooper K. G. Hanlon L. G. Smart G. M. Talbot Desalination 1979 31 257 266
114. P. G. Koutsoukos C. G. Kontoyannis J. Cryst. Growth 1984 69 367 376
115. N. Abdel-Aal K. Sawada J. Cryst. Growth 2003 256 188 200
116. A. T. Kan G. Fu M. B. Tomson J. Colloid Interface Sci. 2005 281 275 284
117. F. Zeng J. Zhang S. Gong X. Wang Chin. J. Chem. 2010 28 337 343
118. S. Lattemann T. Höpner Desalination 2008 220 1 15
119. P. F. Rolfe Desalination 1966 1 359 366
120. F. Sweet B. R. Smith P. Casamento R. N. Taylor Desalination 1970 8 167 175
121. B. R. Smith Desalination 1967 3 263 268
122. Z. Amjad J. Hooley Tenside, Surfactants, Deterg. 1994 1 12 17
123. C. M. Wallace A. D. Al-Hamzah A. East C. P. Doherty W. O. S. Fellows J. Appl. Polym. Sci. 2010 116 1165 1171
124. R. W. Amjad and Z. Zuhl, in Heat Treatment of Synthetic Polymers as CaCO3 Inhibitors-Part II, 2008, pp. 50-55
125. R. W. Goeldner Desalination 1983 41 25 35
126. C. Fu Y. Zhou H. Xie W. Sun W. Wu Ind. Eng. Chem. Res. 2010 49 8920 8926
127. C. Fu Y. Zhou G. Liu J. Huang W. Sun W. Wu Ind. Eng. Chem. Res. 2011 50 10393 10399
128. G. Liu M. Xue J. Huang H. Wang Y. Zhou Q. Yao L. Ling K. Cao Y. Liu Y. Bu Y. Chen W. Wu W. Sun Front. Environ. Sci. Eng. 2014 9 545 553
129. K. Cao Y. Zhou G. Liu H. Wang W. Sun J. Appl. Polym. Sci. 2014 131 40193(1) 40193(9)
130. Y. Liu Y. Zhou Q. Yao J. Huang G. Liu H. Wang K. Cao Y. Chen Y. Bu W. Wu W. Sun J. Appl. Polym. Sci. 2014 131 39792(1) 39792(12)
131. B. Senthilmurugan B. Ghosh S. Kundu B. Kameshwari Pet. Sci. Technol. 2011 29 2077 2085
132. B. Senthilmurugan B. Ghosh S. Sanker J. Ind. Eng. Chem. 2011 17 415 420
133. M. Dietzsch M. Barz T. Schüler S. Klassen M. Schreiber M. Susewind N. Loges M. Lang N. Hellmann M. Fritz K. Fischer P. Theato A. Kühnle M. Schmidt R. Zentel W. Tremel Langmuir 2013 29 3080 3088
134. Y. Chen Y. Zhou Q. Yao Y. Bu H. Wang W. Wu W. Sun Desalin. Water Treat. 2014 1 11
135. T. Chen A. Neville K. Sorbie Z. Zhong Chem. Eng. Sci. 2009 64 912 918
136. Z. Liu S. Wang L. Zhang Z. Liu Desalination 2015 362 26 33
137. X. Wang C. Zhu D. Wang Polym. Polym. Compos. 2013 21 449 456
138. C. Wang S. P. Li T. D. Li Desalination 2009 249 1 4
139. C. Wang T. Shen S. Li X. Wang Desalination 2014 348 89 93
140. G. B. Butler Acc. Chem. Res. 1982 15 370 378
141. I. W. Kazi F. Rahman S. A. Ali Polym. Eng. Sci. 2014 54 166 174
142. S. A. Ali I. W. Kazi F. Rahman Polym. Int. 2014 63 616 625
143. S. A. Ali S. A. Haladu H. A. Al-Muallem J. Appl. Polym. Sci. 2014 131 40615(1) 40615(11)
144. S. A. Ali S. A. Haladu Polym. Int. 2014 63 1682 1690
145. S. A. Haladu S. A. Ali J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 2013 51 5130 5142
146. P. Shakkthivel R. Sathiyamoorthi T. Vasudevan Desalination 2004 164 111 123
147. K. Chauhan R. Kumar M. Kumar P. Sharma G. S. Chauhan Desalination 2012 305 31 37
148. A. W. Bosman H. M. Janssen E. W. Meijer Chem. Rev. 1999 99 1665 1688
149. D. Astruc E. Boisselier C. Ornelas Chem. Rev. 2010 110 1857 1959
150. M. K. Jensen M. A. Kelland J. Pet. Sci. Eng. 2012 94-95 66 72
151. G. Wang L. Li J. Lan L. Chen J. You J. Mater. Chem. 2008 18 2789
152. F. Li, B. Zhang and F. Chen, US Pat. 2014/0319067 A1, 2014
153. M. Chaussemier E. Pourmohtasham D. Gelus N. Pécoul H. Perrot J. Lédion H. Cheap-Charpentier O. Horner Desalination 2015 356 47 55
154. D. Hasson H. Shemer A. Sher Ind. Eng. Chem. Res. 2011 50 7601 7607
155. B. W. H. Goodman, M. R. Godfrey and T. M. Miller, in International Water Conference, San Antonio, Texas, 2010, pp. 1-8
156. A. S. Behrman H. Gustafson Ind. Eng. Chem. Res. 1940 32 468 472
157. R. Y. Ning Desalination 2003 151 67 73
158. K. D. Demadis E. Mavredaki M. Somara Ind. Eng. Chem. Res. 2011 50 12587 12595
159. K. D. Demadis E. Mavredaki Environ. Chem. Lett. 2005 3 127 131
160. D. L. Gallup E. Barcelon Geothermics 2005 34 756 771
161. J. S. Gill Colloids Surf., A 1993 74 101 106
162. K. D. Demadis A. Stathoulopoulou Ind. Eng. Chem. Res. 2006 45 4436 4440
163. A. Ketsetzi A. Stathoulopoulou K. D. Demadis Desalination 2008 223 487 493
164. S. D. Demadis K. D. Neofotistou E. Mavredaki E. Tsiknakis M. Sarigiannidou E. M. Katarachia Development 2005 125 2457 2467
165. E. Mavredaki A. Stathoulopoulou E. Neofotistou K. D. Demadis Desalination 2007 210 257 265
166. K. D. Demadis M. Preari Desalin. Water Treat. 2014 55 1 7
167. R. M. Crooks M. Q. Zhao L. Sun V. Chechik L. K. Yeung Acc. Chem. Res. 2001 34 181 190
168. E. Neofotistou K. D. Demadis Desalination 2004 167 257 272
169. E. Neofotistou K. D. Demadis Colloids Surf., A 2004 242 213 216
170. K. D. Demadis J. Chem. Technol. Biotechnol. 2005 80 630 640
171. K. Chauhan P. Patiyal G. S. Chauhan P. Sharma Water Res. 2014 56 225 233
172. D. L. Correll J. Environ. Qual. 1998 27 261 266
173. J. Hollender S. G. Zimmermann S. Koepke M. Krauss C. S. Mcardell C. Ort H. Singer U. Von Gunten H. Siegrist Environ. Sci. Technol. 2009 43 7862 7869
174. W. H. Glaze J.-W. Kang D. H. Chapin Ozone: Sci. Eng. 1987 9 335 352
175. V. Camel A. Bermond Water Res. 1998 32 3208 3222
176. M. S. Siddiqui G. L. Amy B. D. Murphy Water Res. 1997 31 3098 3106
177. G. K. Morse S. W. Brett J. A. Guy J. N. Lester Sci. Total Environ. 1998 212 69 81
178. L. E. de-Bashan Y. Bashan Water Res. 2004 38 4222 4246
179. M. N. Chong B. Jin C. W. K. Chow C. Saint Water Res. 2010 44 2997 3027
180. A. Matilainen M. Vepsäläinen M. Sillanpää Adv. Colloid Interface Sci. 2010 159 189 197
181. O. Legrini E. Oliveros A. M. Braun Chem. Rev. 1993 93 671 698
182. W. F. Langelier D. H. Caldwell W. B. Lawrence C. H. Spaulding Ind. Eng. Chem. 1950 42 126 130
183. R. Dooly J. Glater Desalination 1972 11 1 16