Поведение адсорбции микропластика (MPs) по отношению к полициклическим ароматическим углеводородам (PAHs) и их производным определяет миграцию и комплексную экотоксичность этих веществ в окружающей среде. В данной работе на примере микропластика из поливинилхлорида (PVC) с использованием макроадсорбционных экспериментов в сочетании с Фурье-спектроскопией в инфракрасной области (FTIR) и двухмерной корреляционной спектроскопией (2D-COS) систематически исследованы характеристики адсорбции и молекулярные механизмы взаимодействия PVC с фенантреном и его производными. Результаты макроадсорбционных экспериментов показывают значительное влияние структуры заместителей PAHs на равновесное количество адсорбированного вещества на PVC, при этом адсорбция преимущественно химическая, а кинетическая модель псевдо-второго порядка дает наилучшее соответствие. Адсорбция большинства загрязнителей PVC описывается линейной моделью, при этом коэффициенты сродства для хлорфенантрена и формилфенантрена значительно выше, что свидетельствует о специфических взаимодействиях. Анализ 2D-COS спектров дополнительно выявил, что основной механизм адсорбции фенантрена PVC основан на Cl-π взаимодействии между боковыми группами PVC и ароматическим кольцом; заместители динамически регулируют приоритет отклика функциональных групп PVC через различные взаимодействия: метильная группа может тонко настраивать последовательность отклика цепей алифатических сегментов, альдегидная группа изменяет путь адсорбции за счет образования водородных связей C—H···O=C, атомы хлора благодаря индуцированному эффекту и пространственному затруднению вызывают приоритетный отклик связи C—H, а нитрогруппа управляет конфигурацией главной цепи PVC посредством сильнополевого эффекта. Данное исследование предоставляет научную теоретическую основу для оценки экологических рисков сложного загрязнения PAHs-MPs в водной среде.

Микропластик поливинилхлорида; фенантрен и его производные; механизм адсорбционного взаимодействия; двухмерная корреляционная спектроскопия