(1)金属离子自身尺寸的大小;
(2)金属离子的配位结构差异而导致吸附性能不同;
(3)金属离子的电荷数不同也会产生影响;
(4)金属离子和配体之间的特异反应[13];
(5)金属离子配位数的不同。具有生物活性的分子与金属离子进行配位结合时,有高度的专一性,将二者分离所
需的分离条件也可以通过一些手段进行控制,生物大分子印迹与金属离子二者之间的配位作用,也为解决生物大分子印迹中的一系列配位问题提供了一个新途径。
根据分子印迹技术中配位类型的不同,可以分为共价型和非共价型两种。共价型分子印迹材料中,模板分子与功能单体的结合,特异性较强,结合产物具有较高的稳定性,但是在识别时十分耗时,将二者解离更是复杂、难实现,这也是它的一大弊端;而采用非共价键的方式结合的印迹材料,模板分子与功能单体的结合明显不同,结合产物的结构并不稳定,吸附类型一般都是非特异性吸附,这类材料也存在一定短处。
作为模板的金属离子与特定的功能单体的结合过程,主要是金属离子与配体原子间的螯合作用实现的,二者的配位作用较为稳定,同时配位键的结合与断裂速度,可通过改变作用条件,从而实现对这个过程的控制。金属离子可通过两种方式发挥作用,既可以把离子自身作为模板,通过与功能单体的配位作用来实现金属离子自身的印迹;也可以将金属离子作为功能单体的部分,金属离子和分子配位,形成的这种配位键在一定条件下能实现可逆,故能够在较温和的条件下结合或者断裂,利于促成分子(如生物大分子)的印迹。
将螯合作用与氢键的作用特点进行对比,对比后发现,螯合作用的特点更像是共价作用。正是由于稳定性好,专一性好等特点,生物分子和金属离子二者结合时,会产生专一稳定的结合位点。在制备生物分子印迹聚合物的过程,模板是生物大分子,同样也
是印迹配位聚合,然后洗脱这两个过程,首先是通过金属离子和功能单体结合,形成金属配合物,然后生物分子会与之反应。材料生成后,需要洗去其中的模板,得到大分子印迹材料。
3铅离子印迹技术发展存在的问题
分子印迹技术因其潜力巨大,受到了诸多相关领域人员的广泛关注,带动了这一技术的长足发展。离子印迹技术也属于分子印迹技术的范围,涉足领域主要是分离、富集、检测环境中特定的金属离子,对处理环境中重金属污染方面的问题,意义重大[13]。铅离子印迹技术由于对其研究的起步较晚,研究时间较短,虽然有一定可喜的进度,仍然存在一些问题需要解决。
首先是对铅离子印迹吸附机理的研究不足,其热力学和动力学方面也亟待投入更多精力去认识;当前阶段,可用于制备印迹材料的功能单体和交联剂的种类受到限制,印迹材料制备多样化需要进一步探索新型实验材料,制备方法也不是十分完善,铅离子印迹下一步发展的需要解决的瓶颈问题包括:
(1)开发新型功能单体;
(2)合成新型交联剂;
(3)改善如今的聚合方法;
(4)解决模板离子的快速去除问题。这为铅离子印迹材料的研究指明了下一步的方向。鉴于铅离子印迹技术的发展时间短,起步较晚,且很少部分技术实际应用于企业生
产,影响印迹材料性能的因素有很多,包括交联剂、功能单体及模板离子等,印迹体系的选择十分复杂[14]。即便如此,其优良的选择吸附能力在化学领域的应用作用越来越突出。功能单体和交联剂的选择需要借助计算机系统的辅助,可以减少选择合成所需的原材料的盲目性,并可为印迹效率的提高提供可靠的理论基础,这将推动整个印迹技术领域的发展。随着人们认识到印迹材料尚未开发的广阔应用前景,对于Pb2+印迹吸附材料的制备研究将会投入更多的人力物力,合成技术手段也将日益完善[15]。