The presence of antibiotics in the environment as persistent micropollutants, due to their widespread consumption, has increased the concerns about the harmful effects of these compounds on human and animal health. Advanced oxidation processes are one of the most effective methods to remove these types of organic pollutants. In this study, amoxicillin (AMX) removal in a modified photoelectro-Fenton (PEF) reactor in which porous stainless steel was used as a cathode electrode, and the ability of air injection into its center to produce H 2 O 2 was investigated. A graphite anode electrode equipped with iron rings was used to increase the electrochemical reaction surface and produce iron ions. The effect of current density, time, and electrolyte concentration on AMX removal efficiency was evaluated by Box-Behnken design method. Subsequently, the effect of AMX concentration variable and pH on removal efficiency was investigated. Finally, the chemical oxygen demand (COD) removal efficiency, toxicity, and effluent activity from the PEF reactor were investigated. The results showed that the modified photoelectro-Fenton process could have efficiency of 99% to remove AMX, in 20 min using current density of 36 mA/cm 2 and 16 mM/L electrolyte concentration. Reducing pH and AMX concentration increased the removal efficiency. The PEF process can completely remove the COD in 58 min. Also, toxicity studies indicated an effective reduction in the effluent. This modified reactor improves the efficiency of the PEF process, which, in addition to the 99% removal of AMX, provides a proper function for COD removal, reducing the toxicity properties of the effluent

中文翻译：

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多孔阴极电极修饰的光电芬顿工艺在去除水溶液中抗性有机化合物中的应用：建模、毒性和动力学

由于抗生素的广泛消费，抗生素在环境中作为持久性微污染物存在，这增加了人们对这些化合物对人类和动物健康有害影响的担忧。高级氧化工艺是去除这些类型有机污染物的最有效方法之一。在这项研究中，在改进的光电芬顿 (PEF) 反应器中去除阿莫西林 (AMX)，其中使用多孔不锈钢作为阴极，并研究了空气注入其中心产生 H 2 O 2 的能力。配备铁环的石墨阳极用于增加电化学反应表面并产生铁离子。通过 Box-Behnken 设计方法评估电流密度、时间和电解质浓度对 AMX 去除效率的影响。随后，研究了 AMX 浓度变量和 pH 值对去除效率的影响。最后，研究了 PEF 反应器的化学需氧量 (COD) 去除效率、毒性和流出物活性。结果表明，使用36 mA/cm 2 的电流密度和16 mM/L的电解质浓度，改进的光电芬顿工艺在20分钟内去除AMX的效率为99%。降低 pH 和 AMX 浓度可提高去除效率。PEF 工艺可以在 58 分钟内完全去除 COD。此外，毒性研究表明废水的有效减少。这种改进的反应器提高了 PEF 工艺的效率，除了 99% 的 AMX 去除外，还提供了适当的 COD 去除功能，降低了出水的毒性 最后，研究了 PEF 反应器的化学需氧量 (COD) 去除效率、毒性和流出物活性。结果表明，使用36 mA/cm 2 的电流密度和16 mM/L的电解质浓度，改进的光电芬顿工艺在20分钟内去除AMX的效率为99%。降低 pH 和 AMX 浓度可提高去除效率。PEF 工艺可以在 58 分钟内完全去除 COD。此外，毒性研究表明废水的有效减少。这种改进的反应器提高了 PEF 工艺的效率，除了 99% 的 AMX 去除外，还提供了适当的 COD 去除功能，降低了出水的毒性 最后，研究了 PEF 反应器的化学需氧量 (COD) 去除效率、毒性和流出物活性。结果表明，使用36 mA/cm 2 的电流密度和16 mM/L的电解质浓度，改进的光电芬顿工艺在20分钟内去除AMX的效率为99%。降低 pH 和 AMX 浓度可提高去除效率。PEF 工艺可以在 58 分钟内完全去除 COD。此外，毒性研究表明废水的有效减少。这种改进的反应器提高了 PEF 工艺的效率，除了 99% 的 AMX 去除外，还提供了适当的 COD 去除功能，降低了出水的毒性 结果表明，使用36 mA/cm 2 的电流密度和16 mM/L的电解质浓度，改进的光电芬顿工艺在20分钟内去除AMX的效率为99%。降低 pH 和 AMX 浓度可提高去除效率。PEF 工艺可以在 58 分钟内完全去除 COD。此外，毒性研究表明废水的有效减少。这种改进的反应器提高了 PEF 工艺的效率，除了 99% 的 AMX 去除外，还提供了适当的 COD 去除功能，降低了出水的毒性 结果表明，使用36 mA/cm 2 的电流密度和16 mM/L的电解质浓度，改进的光电芬顿工艺在20分钟内去除AMX的效率为99%。降低 pH 和 AMX 浓度可提高去除效率。PEF 工艺可以在 58 分钟内完全去除 COD。此外，毒性研究表明废水的有效减少。这种改进的反应器提高了 PEF 工艺的效率，除了 99% 的 AMX 去除外，还提供了适当的 COD 去除功能，降低了出水的毒性 PEF 工艺可以在 58 分钟内完全去除 COD。此外，毒性研究表明废水的有效减少。这种改进的反应器提高了 PEF 工艺的效率，除了 99% 的 AMX 去除外，还提供了适当的 COD 去除功能，降低了出水的毒性 PEF 工艺可以在 58 分钟内完全去除 COD。此外，毒性研究表明废水的有效减少。这种改进的反应器提高了 PEF 工艺的效率，除了 99% 的 AMX 去除外，还提供了适当的 COD 去除功能，降低了出水的毒性