미세플라스틱(MPs)이 다환 방향족 탄화수소(PAHs) 및 그 유도체에 대해 나타내는 흡착 거동은 환경 내에서 이들의 이동 경로와 복합 생태 독성을 결정한다. PAHs 치환기 구조 차이로 인한 흡착 선택성과 작용 메커니즘이 명확하지 않은 문제에 대해, 본 논문은 폴리염화비닐(PVC) 미세플라스틱을 연구 대상으로 하여 거시적 흡착 실험과 푸리에 변환 적외선(FTIR) 분광법 및 2차원 상관 분광법(2D-COS) 기술을 결합하여 PVC가 페난스렌 및 그 유도체에 대해 가지는 흡착 특성과 분자 작용 메커니즘을 체계적으로 조사하였다. 거시적 흡착 실험 결과는 PAHs 치환기 구조가 PVC의 평형 흡착량에 유의한 영향을 미치며, 흡착 과정이 주로 화학적 흡착이며 준이차 동역학 모델이 최적의 적합성을 나타냄을 보여준다. 대부분의 오염물에 대한 PVC의 흡착 거동은 선형 모델에 부합하며, 염소페난스렌과 포르밀페난스렌의 랑뮤어 친화 계수는 현저히 높아 특이적 상호작용 특성을 드러낸다. 2D-COS 분광 분석은 PVC의 페난스렌 흡착 주요 작용 메커니즘이 PVC 곁사슬과 방향족 고리 간의 Cl-π 상호작용임을 추가로 밝혀내었으며, 치환기는 다양한 힘을 통해 PVC 관능기 반응 우선순위를 동적으로 조절한다: 메틸기는 지방 사슬 부분의 반응 시퀀스를 미세 조정할 수 있으며, 알데하이드는 C—H···O=C 수소 결합 형성을 통해 흡착 경로를 변경하고, 염소 원자는 유도 효과 및 공간 장애로 인해 C—H 결합을 우선 반응시키며, 니트로기는 강한 장 효과로 PVC 주쇄 구조를 조절한다. 본 연구는 수환경 내 PAHs-MPs 복합 오염의 생태 위험 평가를 위한 과학적 이론적 근거를 제공한다.

폴리염화비닐 미세플라스틱; 페난스렌 및 그 유도체; 흡착 상호작용 메커니즘; 2차원 상관 분광법