در سال‌های اخیر، ورود مداوم مواد دارویی به محیط زیست و پایداری آن‌ها در اکوسیستم‌های آبی، به‌عنوان یکی از چالش‌های نوظهور زیست‌محیطی مورد توجه قرار گرفته است. در این میان، ترکیباتی نظیر کاربامازپین و دیکلوفناک به‌دلیل فراوانی بالا در منابع آبی، اهمیت ویژه‌ای یافته‌اند. همچنین متابولیت‌های این داروها، از جمله CBZ-diol، با غلظتی نزدیک به ماده اصلی، به‌عنوان یکی دیگر از نگرانی‌های زیست‌محیطی مطرح هستند.
در این پژوهش، عملکرد و مکانیسم حذف این ترکیبات در فرآیندهای الکتروشیمیایی مورد بررسی قرار گرفته است. با توسعه فناوری‌های نوین، فرآیند الکتروشیمی سه‌بعدی به‌عنوان روشی مؤثر در تصفیه فاضلاب معرفی شده است. در این روش، استفاده از الکترودهای ذره‌ای موجب افزایش سطح ویژه و کاهش فاصله انتقال جرم شده و در نتیجه، راندمان حذف آلاینده‌ها به‌طور قابل‌توجهی بهبود می‌یابد.
این مطالعه به بررسی جامع حذف داروهای مذکور در حضور الکترودهای آلومینیومی و پودر کربن فعال به‌عنوان الکترود ذره‌ای در هر دو سیستم الکتروشیمی دو‌بعدی و سه‌بعدی پرداخته است. همچنین تأثیر پارامترهای بهره‌برداری شامل دانسیته جریان، زمان تصفیه، غلظت اولیه دارو، مقدار کربن فعال و هدایت الکتریکی مورد ارزیابی قرار گرفته است.
نتایج نشان داد که در شرایط عملیاتی شامل دانسیته جریان 10 mA/cm²، غلظت 0.5 gr/l کربن فعال و 500 mg/l سدیم کلراید، حدود 87 درصد کاربامازپین و 85 درصد دیکلوفناک در مدت 10 دقیقه از آب حذف شده‌اند. این در حالی است که راندمان حذف در سیستم الکتروشیمی دو‌بعدی، تقریباً یک‌سوم سیستم سه‌بعدی گزارش شده است که بیانگر کارایی بالاتر فرآیند سه‌بعدی می‌باشد.
در بخش دیگری از این تحقیق، مکانیسم واکنش با استفاده از مواد گیرنده مختلف شامل آمونیوم اگزالات، متانول، سدیم آزید و پتاسیم یدید بررسی شده است. نتایج نشان داد که کاهش راندمان حذف در حضور سدیم آزید، بیانگر نقش غالب مسیر اکسیداسیون غیرمستقیم در فرآیند حذف آلاینده‌ها است.