O comportamento de adsorção dos microplásticos (MPs) em relação aos hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAHs) e seus derivados determina a migração, o destino ambiental e a ecotoxicidade combinada desses compostos no meio ambiente. Para abordar a questão da seletividade de adsorção e dos mecanismos de ação causados pelas diferenças na estrutura dos grupos substituintes dos PAHs, este estudo utilizou microplásticos de policloreto de vinila (PVC) como objeto de pesquisa, empregando experimentos macroscópicos de adsorção combinados com espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e espectroscopia correlacional bidimensional (2D-COS) para investigar sistematicamente as características de adsorção e os mecanismos moleculares do PVC em relação ao fenantreno e seus derivados. Os resultados dos experimentos macroscópicos indicam que a estrutura dos grupos substituintes dos PAHs afeta significativamente a quantidade de adsorção em equilíbrio no PVC, sendo o processo de adsorção predominantemente químico e o modelo cinético de pseudo-segunda ordem o que melhor se ajusta; o comportamento de adsorção da maioria dos poluentes ao PVC segue o modelo linear, com coeficientes de afinidade de Langmuir significativamente elevados para clorofenantreno e formilfenantreno, evidenciando características de interações específicas. A análise do espectro 2D-COS revelou ainda que o mecanismo dominante de adsorção do fenantreno pelo PVC é a interação Cl-π entre os grupos laterais do PVC e o anel aromático; os grupos substituintes regulam dinamicamente a prioridade de resposta dos grupos funcionais do PVC por meio de várias forças: o grupo metila pode ajustar finamente a sequência de resposta dos segmentos de cadeia alifática, o grupo aldeído altera a rota de adsorção formando ligações de hidrogênio C—H···O=C, o átomo de cloro prioritiza a resposta da ligação C—H por meio de efeitos indutores e estéricos, enquanto o grupo nitro conduz ajustes conformacionais da cadeia principal do PVC por meio do forte efeito de campo. Este estudo fornece uma base teórica científica para a avaliação do risco ecológico da contaminação composta por PAHs-MPs em ambientes aquáticos.

Microplásticos de policloreto de vinila; fenantreno e seus derivados; mecanismo de interação de adsorção; espectroscopia correlacional bidimensional