Le comportement d'adsorption des microplastiques (MPs) vis-à-vis des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) et de leurs dérivés détermine leur migration, leur devenir environnemental et leur écotoxicité combinée. Pour clarifier la sélectivité d'adsorption et le mécanisme d'action liés aux différences de structure des substituants des HAP, cette étude se concentre sur les microplastiques en polychlorure de vinyle (PVC). En combinant des expériences macroscopiques d'adsorption avec la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR) et la spectroscopie corrélative bidimensionnelle (2D-COS), les propriétés d'adsorption du PVC vis-à-vis du phénanthrène et de ses dérivés ainsi que leurs mécanismes moléculaires ont été systématiquement étudiés. Les résultats expérimentaux indiquent que la structure des substituants des HAP influence significativement la quantité d'adsorption à l'équilibre sur le PVC, l'adsorption étant principalement chimique, avec un meilleur ajustement au modèle cinétique pseudo-second ordre. Le comportement d'adsorption de la plupart des polluants sur le PVC suit un modèle linéaire, avec des coefficients d'affinité de Langmuir significativement élevés pour le chlorophénanthrène et le formylphénanthrène, révélant des interactions spécifiques. L'analyse 2D-COS révèle que le mécanisme dominant d'adsorption du phénanthrène par le PVC est l'interaction Cl-π entre les groupes latéraux du PVC et l'anneau aromatique; les substituants régulent dynamiquement la priorité de réponse des groupes fonctionnels du PVC via diverses forces : le groupement méthyle ajuste finement la séquence de réponse des segments aliphatique, le groupement aldéhyde modifie le chemin d'adsorption par formation de liaison hydrogène C—H···O=C, les atomes de chlore favorisent la réponse prioritaire de la liaison C—H par effet inductif et encombrement stérique, tandis que le groupe nitro conduit à une modification conformationnelle de la chaîne principale du PVC par effet de champ fort. Cette étude fournit une base théorique scientifique pour l'évaluation des risques écologiques de la pollution complexe PAHs-MPs dans l'environnement aquatique.

Microplastiques en polychlorure de vinyle; phénanthrène et ses dérivés; mécanisme d'interaction d'adsorption; spectroscopie corrélative bidimensionnelle