DE102021110185A1 - Partikelfilter zur Herstellung eines Desinfektionsmittels und dessen Verwendung - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Partikelfilter zur Herstellung eines Desinfektionsmittels, ein Kit, die Verwendung des Partikelfilters oder des Kits zum Schutz vor gesundheitsschädlichen und/oder toxischen Aerosolen und ein Verfahren zur Verwendung.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Partikelfilter zur Herstellung eines Desinfektionsmittels, ein Kit, die Verwendung des Partikelfilters oder des Kits zum Schutz vor gesundheitsschädlichen und/oder toxischen Aerosolen und ein Verfahren zur Verwendung.
  • Partikelfilter sind Filter, welche Personen durch Reinigung der Atemluft vor Schadstoffen schützen, insbesondere vor Partikeln, wie Viren, Bakterien oder Staub und Pollen. Viren oder Bakterien werden in Form von Tröpfchen oder Aerosolen mit anderen Partikeln, wie beispielsweise Speichel oder Schwebstoffe, verbunden und bilden sogenannte Konglomerate welche über die Luft übertragen werden. Partikelfilter kommen insbesondere als Maskenfilter oder Raumluftfilter zum Einsatz.
  • Weitverbreitet als Maskenfilter ist ein sogenannter Mund-Nasen-Schutz (MNS), auch medizinische Gesichtsmaske, welcher ein zertifiziertes Medizinprodukt nach DIN EN 14683 ist. Ein MNS bietet ausschließlich Schutz vor größeren Partikeln, u.a. Tröpfchen, welche beim Husten oder Niesen entstehen.
  • Herkömmliche Filter weisen mindestens eine Schicht aus Spinnvlies zur Filtration von Staub im Mikrometerbereich auf. Weiterhin kommen Einlegefilter aus Aktivkohle zum Einsatz.
  • Gewöhnlich erfolgt nach Kontakt mit Viren, Bakterien oder anderen Schadstoffen ein Austausch oder die Entsorgung des Filters. Alternativ können einige Filter durch Trocknen an der Luft für mindestens 72 Stunden, Wärmebehandlung oder UV (ultravioletter)-Strahlung zur Abtötung von Viren und Bakterien desinfiziert werden.
  • CN 103768871 A beschreibt ein funktionelles Komposit-Luftfilterelement umfassend eine dreilagige Filterschicht, wobei die erste Schicht Verunreinigungen in Form von großen Partikeln entfernt, die zweite Schicht eine Adsorptionsschicht zur Entfernung von Schadstoffen und toxischen Gasen in Form kleiner Partikel ist und die dritte Schicht eine keimtötende Schicht zur Entfernung von Viren und Bakterien ist. Die Adsorptionsschicht ist dabei sandwichartig zwischen der Filterschicht für große Partikel und der keimtötenden Schicht angeordnet. Bevorzugt ist die Adsorptionsschicht aus aktivierten Kohlenstofffasern und die keimtötende Schicht aus UV-Strahlen-durchlässigen optischen Fasern.
  • US 8 529 830 B2 beschreibt Möglichkeiten zur Luftdesinfektion, insbesondere Absorptionsfilter, elektrostatische Absorption, Hochenergie-Ionen-Sterilisation und -Reinigung, Ultraviolett-Sterilisation und -Reinigung, photokatalytische Sterilisation und Reinigung sowie Plasmasterilisation. Im Speziellen beschreibt US 8 529 830 B2 eine Vorrichtung zur Plasmasterilisierung von Luft umfassend einen Plasmareaktor und einen zwei Luftfiltern.
  • WO 03/068273 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Luftreinigung umfassend einen Vorfilter, einen Ventilator, einen HEPA-Filter, bevorzugt der Filterklasse EU 13 oder höher, und eine UV-C-Lichtquelle, bevorzugt eine Niedrigdruckquarzröhre mit einer Leistung von 40 W oder höher, welche UV-C-Strahlung einer Wellenlänge von etwa 254 nm mit einer Intensität von mindestens 120 µW/cm2 erzeugt.
  • US 2018/0021613 A1 offenbart einen Katalysator zur Desinfektion, Sterilisation und Reinigung von Luft umfassend ein Katalysatorträgermaterial, wie Siliziumdioxid, Zeolith, Kieselgur, Sepiolith, Montmorillonit und Aluminiumoxid, und einer dehydrierten Natriumhypochloritlösung oder stabilisierten Chlordioxidlösung, wobei durch Bestrahlung mit ultraviolettem Licht reaktive Radikale •OH, •CIO2, •HO2 und •O entstehen. Nachteilig ist die Verwendung eines Photokatalysators zur Desinfektion auf eine Bestrahlung mit UV-Licht beschränkt.
  • CN 101921033 A beschreibt eine Reinigungsanlage zur Desinfizierung von Trinkwasser unter Verwendung von Elektrokatalyse umfassend ein Edelstahl-Gehäuse, eine Anode, eine Kathode und einen katalytisch aktiven Adsorptionsfilter, bevorzugt aktivierter Kohlenstoff und ein Feststoffkatalysator, bevorzugt im Volumenverhältnis 5:1 bis 10:1. Das Anodenmaterial ist bevorzugt aus Titan, Palladium, Platin, Ruthenium, Iridium, Mangan, Antimon und Zinn ausgewählt und das Kathodenmaterial aus Edelstahl.
  • Daher besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen wiederverwendbaren Partikelfilter zum Schutz vor gesundheitsschädlichen und/oder toxischen Aerosolen unabhängig von den Lichtverhältnissen bereitzustellen.
  • Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, einen Partikelfilter bereitzustellen, welcher die Herstellung eines Mittels zur Desinfektion ermöglicht.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch den erfindungsgemäßen Partikelfilter zur Herstellung eines Desinfektionsmittels, umfassend
    1. i. ein Partikelfiltervlies,
    2. ii. mindestens eine elektrokatalytisch aktive Schicht umfassend eine Elektrode und eine Gegenelektrode, und
    3. iii. mindestens einen ersten und einen zweiten elektrischen Anschluss für eine Spannungsquelle,
    wobei die mindestens eine elektrokatalytisch aktive Schicht auf einer Oberfläche des Partikelfiltervlieses angeordnet ist und zur Herstellung eines Desinfektionsmittels geeignet ist, wobei die Elektrode mit dem ersten elektrischen Anschluss und die Gegenelektrode mit dem zweiten elektrischen Anschluss für eine Spannungsquelle in Kontakt steht.
  • Vorteilhaft ermöglicht der erfindungsgemäße Partikelfilter die Kombination der Filtration von Partikeln aus der Luft durch das Partikelfiltervlies mit einer elektrokatalytischen Herstellung eines Desinfektionsmittels, insbesondere Wasserstoffperoxid (H2O2), Singulett-Sauerstoff CO2), Chlor (Cl2), Natriumhypochlorit (NaOCI) oder Chlordioxid (ClO2), zur Desinfektion der Oberfläche des Partikelfilters durch die elektrokatalytisch aktive Schicht, wodurch eine Wiederverwendung des Partikelfilters ermöglicht wird und darüber hinaus die Lebensdauer bzw. die Verwendungsdauer des Partikelfilters erhöht wird.
  • Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Partikelfilters besteht in der Verwendung eines Elektrokatalysators, wodurch die Verwendung des Partikelfilters unabhängig von den Lichtverhältnissen, insbesondere auch eine Verwendung bei Dunkelheit ermöglicht wird.
  • Unter einem „Partikelfiltervlies“ wird ein Stoff aus zusammenhaftenden Fasern verstanden. Vorteilhaft ist das Partikelfiltervlies dazu geeignet, Partikel aus der Luft zu filtrieren.
  • In Ausführungsformen ist das Partikelfiltervlies ein Partikelfilter oder Schwebstofffilter.
  • In Ausführungsformen ist das Partikelfiltervlies ein Schwebstofffilter, ausgewählt aus EPA-Filter, ein HEPA (Hocheffizienter Partikelfilter, High Efficient Particulate Air)-Filter oder eine ULPA-Filter; oder ein Partikelfilter, ausgewählt aus einem Partikelfilter nach EN 14683, nach EN 143 oder nach EN 149.
  • Eine Klassifikation von EPA-, HEPA- und ULPA-Schwebstofffiltern erfolgt nach der europäischen Norm EN 1822-1.
  • Unter dem Begriff „EPA-Filter“ wird ein Filter verstanden, welcher Partikel mit einer Größe zwischen 0,1 und 0,3 Mikrometer mit einem Abscheidegrad von mindestens 85 % aus der Luft filtert. Ein EPA-Filter ist ein Filter der Filterklasse E10, E11 oder E12. Ein E10-Filter weist einen Abscheidegrad von mindestens 85 %, ein E11-Filter einen Abscheidegrad von mindestens 95 % und ein E12-Filter einen Abscheidegrad von mindestens 99,5 % auf.
  • Unter dem Begriff „HEPA-Filter“ wird ein Filter verstanden, welcher Partikel mit einer Größe zwischen 0,1 und 0,3 Mikrometer mit einem Abscheidegrad von mindestens 99.95 % aus der Luft filtert. Ein HEPA-Filter ist ein Filter der Filterklasse H13 oder H14. Ein H13-Filter weist einen Abscheidegrad von mindestens 99,95 % und ein H14-Filter einen Abscheidegrad von mindestens 99,995 % auf.
  • Unter dem Begriff „ULPA-Filter“ wird ein Filter verstanden, welcher Partikel mit einer Größe zwischen 0,1 und 0,3 Mikrometer mit einem Abscheidegrad von mindestens 99.9995% aus der Luft filtert. Ein ULPA-Filter ist ein Filter der Filterklasse U15, U16 oder U17. Ein U15-Filter weist einen Abscheidegrad von mindestens 99,9995 %, ein U16-Filter einen Abscheidegrad von mindestens 99,99995 % und ein U17-Filter einen Abscheidegrad von mindestens 99,999995 % auf.
  • In bevorzugten Ausführungsformen ist das Partikelfiltervlies ein EPA- oder HEPA-Filter, besonders bevorzugt ein EPA-Filter der Filterklasse E11 oder E12 oder ein HEPA-Filter der Filterklasse H13 oder H14.
  • Unter einem Partikelfilter nach EN 14683 wird Partikelfilter für medizinische Gesichtsmasken verstanden, welcher gegen Aerosole mit flüssigen oder festen Stoffen mit einem Durchmesser von 3 µm schützt sowie eine Bakterien-Filtrationseffizienz (BFE) für Bakterien mit einem Durchmesser von mindestens 3 µm von mindestens 95 % aufweist. Ein Partikelfilter nach EN 14683:2014 ist ein Filter der Filterklasse Typ I, Typ II oder Typ IIR. Ein Typ I-Filter weist eine BFE von mindestens 95 %, ein Typ Il-Filter eine BFE von mindestens 98 % und ein Typ IIR-Filter eine BFE von mindestens 98 % und einen Durchfeuchtungsschutz gegen Flüssigkeiten in Form von Tropfen und Spritzern auf.
  • Unter einem Partikelfilter nach EN 143 wird Partikelfilter verstanden, welcher gegen Aerosole mit flüssigen oder festen Stoffen, insbesondere nicht leicht flüchtigen Stoffen (d.h. nicht gegen Gase oder Aerosole mit leicht flüchtigen Stoffen), schützt. Ein Partikelfilter nach EN 143 ist ein Filter der Filterklasse P1, P2 oder P3. Ein P1-Filter weist ein geringes Abscheidevermögen, ein P2-Filter ein mittleres Abscheidevermögen und ein P3-Filter ein hohes Abscheidevermögen auf.
  • Unter einem Partikelfilter nach EN 149 wird eine filtrierende Halbmaske zum Schutz gegen Partikeln verstanden, welcher gegen feste Feinstäube und flüssige Aerosole schützt. Ein Partikelfilter nach EN 149 ist ein Filter der Filterklasse FFP1, FFP2 oder FFP3. Ein FFP1-Filter filtert mindestens 80 % der Partikel, ein FFP2-Filter filtert mindestens 94 Prozent der Partikel und ein FFP3-Filter filtert mindestens 99 % der Partikel aus der Luft.
  • In Ausführungsformen beträgt der Abscheidegrad des erfindungsgemäßen Partikelfilters für Partikel mit einem Partikeldurchmesser im Bereich von 0,1 µm bis 0,3 µm mindestens 85 %, bevorzugt mindestens 95 %, besonders bevorzugt mindestens 99,5 %.
  • In Ausführungsformen ist die mindestens eine elektrokatalytisch aktive Schicht in Form einer ersten elektrokatalytisch aktiven Schicht (Elektrode) und einer zweiten elektrokatalytisch aktiven Schicht (Gegenelektrode) oder in Form einer interdigitalen Schicht, wobei ein erstes elektrokatalytisch aktives Material (Elektrode) und ein zweites elektrokatalytisch aktives Material (Gegenelektrode) in einer Schicht vorliegt, ausgebildet.
  • Unter dem Begriff „interdigitale Schicht oder interdigitale Elektrode“ wird eine Schicht bzw. Elektrode verstanden, bei der ein erstes elektrokatalytisch aktives Material (Elektrode) und ein zweites elektrokatalytisch aktives Material (Gegenelektrode) in einer Schichtebene kammartig, ineinander verzahnt vorliegen. Unter dem Begriff „Elektrode“ wird ein festes, Elektronen leitendes Material verstanden, an der in Kontakt mit einem Elektrolyten eine elektrochemische Reaktion erfolgen kann.
  • In Ausführungsformen liegt die Linienbreite der interdigitalen Elektrode im Bereich von 1 µm bis 1 mm, bevorzugt im Bereich von 10 µm bis 250 µm.
  • In Ausführungsformen beträgt die Höhe der interdigitalen Elektrode im Bereich von 100 nm bis 1 mm, bevorzugt im Bereich von 1 µm bis 500 µm.
  • In Ausführungsformen liegt der Abstand zwischen den Elektroden der interdigitalen Elektrode im Bereich von 1 µm bis 1 mm, bevorzugt im Bereich von 5 µm bis 100 µm.
  • In Ausführungsformen bedeckt die elektrokatalytisch aktive Schicht mindestens eine Oberfläche des Partikelfiltervlieses zumindest teilweise oder vollständig.
  • In Ausführungsformen beträgt die Flächenbeladung der mindestens einen elektrokatalytisch aktiven Schicht 0,1 mg/cm2 bis 100 mg/cm2, bevorzugt 1 mg/cm2 bis 10 mg/cm2 (Gesamtmasse der elektrokatalytisch aktiven Schicht pro Oberfläche des Partikelfiltervlieses).
  • In weiteren Ausführungsformen bedeckt jeweils eine elektrokatalytisch aktive Schicht eine Oberfläche des Partikelfiltervlieses, insbesondere eine erste elektrokatalytisch aktive Schicht die erste Oberfläche des Partikelfiltervlieses und eine zweite elektrokatalytisch aktive Schicht die zweite Oberfläche des Partikelfiltervlieses, zumindest teilweise oder vollständig (Sandwich-Struktur).
  • In Ausführungsformen bestehen die erste elektrokatalytisch aktive Schicht (Elektrode) und die zweite elektrokatalytisch aktive Schicht (Gegenelektrode) aus den gleichen oder unterschiedlichen Materialien, bevorzugt aus unterschiedlichen Materialien.
  • In weiteren Ausführungsformen ist das erste elektrokatalytisch aktive Material (Elektrode) und das zweite elektrokatalytisch aktive Material (Gegenelektrode) gleich oder unterschiedlich, bevorzugt ist das erste elektrokatalytisch aktive Material (Elektrode) und das zweite elektrokatalytisch aktive Material (Gegenelektrode) unterschiedlich.
  • Der Fachmann weiß, welche Katalysatormaterialien sich für den Einsatz in der elektrokatalytisch aktiven Schicht eignen. Zweckmäßig werden in der mindestens einen elektrokatalytisch aktiven Schicht keine toxischen Elemente bzw. Legierungen, wie Platin-Quecksilber (Pt-Hg), Nickel (Ni) oder Cobalt (Co), verwendet.
  • In Ausführungsformen ist die mindestens eine elektrokatalytisch aktive Schicht aus Kohlenstoff, einem redoxaktiven Metalloxid und/oder einem Metall ausgewählt.
  • Unter einem „redoxaktiven Metalloxid“ wird eine Sauerstoff-Verbindung mindestens eines Metalls verstanden, in denen Sauerstoff die Oxidationszahl -II hat, wobei das enthaltene Metall die Oxidationsstufe im angewandten Potenzialbereich wechseln kann (insbesondere gegen eine Standardwasserstoffelektrode (SHE) im Bereich von -1 V bis + 2V) und dadurch katalytisch die Herstellung eines Desinfektionsmittels katalysiert. Ein Metalloxid ist aus einem Einmetalloxid oder einem Metallgemischoxid ausgewählt.
  • In bevorzugten Ausführungsformen umfasst die mindestens eine elektrokatalytisch aktive Schicht, insbesondere die erste und zweite elektrokatalytisch aktive Schicht oder das erste und zweite elektrokatalytisch aktive Material, Kohlenstoff.
  • In bevorzugten Ausführungsformen ist die erste elektrokatalytisch aktive Schicht oder das erste elektrokatalytisch aktive Material eine OER (oxygen evolution reaction)-Elektrode. Der Fachmann kennt geeignete Materialien für eine OER-Elektrode. Siahrostami et al. offenbaren geeignete Elektrokatalysatormaterialien zur Herstellung von Wasserstoffperoxid, wie die Legierungen Palladium-Gold (Pd-Au) und Platin-Gold (Pt-Au) (Siahrostami et al. 2013). Jiang et al. beschreiben Fe-C-O-Elektrodenmaterialien für OER-Elektroden zur Herstellung von Wasserstoffperoxid (Jiang et al. 2019). Milton et al. beschreiben die Verwendung von immobilisierter Glucoseoxidase (GOx) oder FAD-abhängiger Glucosedehydrogenase (FAD-GDH) als biologischen Katalysator in Anoden zur Herstellung von Wasserstoffperoxid (Milton et al. 2013). Weiterhin beschreiben Zhang et al. eine superhydrophobe Luftdiffusionelektrode (NADE) zur schnellen Herstellung von Wasserstoffperoxid (Zhang et al. 2020), wobei ein Kohlenstofffilz (CF) modifiziert mittels Polytetrafluoroethylen (PTFE) als Gasdiffusionsschicht und Substrat dient, und auf die andere Seite der NADE Ruß (carbon black, CB) aufgebracht ist.
  • In Ausführungsformen besteht die erste elektrokatalytisch aktive Schicht oder das erste elektrokatalytisch aktive Material aus einem Edelmetall auf Kohlenstoff. Bevorzugt besteht die erste elektrokatalytisch aktive Schicht oder das erste elektrokatalytisch aktive Material aus Ruthenium (Ru), Iridium (Ir), Palladium (Pd), Platin (Pt), Gold (Au) oder deren Legierungen auf Kohlenstoff.
  • In Ausführungsformen besteht die erste elektrokatalytisch aktive Schicht oder das erste elektrokatalytisch aktive Material aus einem Edelmetall auf Kohlenstoff mit einem Edelmetallgehalt im Bereich von 0,1 Gew.-% bis 15 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 1 Gew.% bis 3 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse der elektrokatalytisch aktiven Schicht.
  • In weiteren besonders bevorzugten Ausführungsformen besteht die zweite elektrokatalytisch aktive Schicht oder das zweite elektrokatalytisch aktive Material aus RuO2 auf Kohlenstoff oder Pt auf Kohlenstoff.
  • In Ausführungsformen besteht die zweite elektrokatalytisch aktive Schicht oder das zweite elektrokatalytisch aktive Material aus RuO2 auf Kohlenstoff oder Pt auf Kohlenstoff mit einem Edelmetallgehalt im Bereich von 0,1 Gew.-% bis 15 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 1 Gew.-% bis 3 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse der elektrokatalytisch aktiven Schicht.
  • Zweckmäßig weist die mindestens eine elektrokatalytisch aktive Schicht eine gute Faraday'sche Effizienz auf, d.h. eine hohe Effizienz der Übertragung von Ladungen (Elektronen) in eine elektrochemische Reaktion und wenige Nebenreaktionen.
  • In Ausführungsformen weist die mindestens eine elektrokatalytisch aktive Schicht eine Schichtdicke von mindestens 2 µm, bevorzugt im Bereich von 10 µm bis 200 µm, besonders bevorzugt im Bereich von 50 µm bis 100 µm auf.
  • Zweckmäßig kann durch die Variation der Schichtdicke der elektrokatalytisch aktiven Schicht die die Flexibilität des Partikelfilters, die Leitfähigkeit der elektrokatalytisch aktiven Schicht und damit die Menge des Desinfektionsmittels, welches mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens gebildet wird, angepasst werden.
  • In Ausführungsformen liegt die mindestens eine elektrokatalytisch aktive Schicht als luftpermeable Schicht vor. In Ausführungsformen liegt die mindestens eine elektrokatalytisch aktive Schicht als Nanopartikel auf einem gaspermeablen, leitfähigen Vlies, als Gasdiffusionselektrode (GDL) oder als gaspermeables, leitfähiges Nanofasernetz vor.
  • In bevorzugten Ausführungsformen besteht das gaspermeable, leitfähige Vlies oder das gaspermeable, leitfähige Nanofasernetz aus Kohlenstoff und/oder mindestens einem Metall.
  • In Ausführungsformen liegt der elektrische Anschluss für eine Spannungsquelle in Form einer Metallfolie, bevorzugt einer Silber- oder Aluminiumfolie, in Form von Leitlack, bevorzugt Silberleitlack oder Graphitleitlack, oder in Form von leitfähigem Garn vor.
  • Unter dem Begriff „Leitlack“ wird ein elektrisch leitfähiger Lack verstanden, welcher Silber-(Silberleitlack oder Leitsilber), Kupfer- (Kupferleitlack) und/oder Graphitpartikel (Graphitleitlack) umfasst. In Ausführungsformen umfasst der Leitlack als Binderkomponente einen lösemittelhaltigen Lack oder ein Kunstharz (ein- oder zweikomponentig).
  • Unter dem Begriff „leitfähiges Garn“ wird ein synthetisches Garn mit einer Beschichtung mit mindestens einem elektrisch leitfähigen Material, insbesondere einem Metall, verstanden, welches eine Leitfähigkeit für elektrische Kontakte und Leiterbahnen aufweist. In Ausführungsformen ist das leitfähige Garn ein Silber- und/oder Kupfer-beschichtetes Polyamid (PA), Polyester (PE) oder Polyethylenterephthalat (PET).
  • In Ausführungsformen umfasst der erfindungsgemäße Partikelfilter weiterhin hydrophiles Material, bevorzugt ein poröses Material, insbesondere eine Metallorganische Gerüstverbindung (MOF), porösen Kohlenstoff, ein poröses Oxid, insbesondere hydrophile Oxidnanopartikel, z. B. TiO2 oder SiO2; ein Zeolith; ein hydrophiles Polymer, insbesondere Polyethylglykol; oder ein Tensid. Unter einem „hydrophilen Material“ wird ein mit Wasser (oder anderen polaren Stoffen) wechselwirkendes Material, bevorzugt ein Wasser adsorbierendes Material, verstanden.
  • In Ausführungsformen ist das hydrophile Material ein superhydrophiles Material.
  • In Ausführungsformen liegt eine Schicht des hydrophilen Materials auf der ersten elektrokatalytisch aktiven Schicht vor. Vorteilhaft wird durch das hydrophile Material oder die Beschichtung mit hydrophilen Material Wasser aus der Umgebungsluft oder Atemluft angezogen und die Feuchtigkeit auf der Oberfläche des Partikelfilters erhöht.
  • Vorteilhaft wird durch Wasser aus der Umgebungsluft oder Atemluft eine Befeuchtung des Partikelfilters erreicht, wobei durch die Feuchtigkeit der Oberfläche hergestelltes Desinfektionsmittel gleichmäßig verteilt wird.
  • In weiteren Ausführungsformen weist der erfindungsgemäße Partikelfilter ein Trägermaterial auf. Vorteilhaft erhöht das Trägermaterial die Stabilität des Partikelfilters. Zweckmäßig können verschiedene Materialien als Trägermaterial verwendet werden. In Ausführungsformen ist das Trägermaterial aus Textilien, Keramik oder Metall ausgewählt.
  • Unter dem Begriff „Spannungsquelle“ wird ein aktiver Zweipol verstanden, welcher zwischen seinen Anschlüssen eine elektrische Spannung liefert.
  • In Ausführungsformen weist der erfindungsgemäße Partikelfilter eine Spannungsquelle auf.
  • In Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Partikelfilters ist die Spannungsquelle intern oder extern angeordnet.
  • Unter dem Begriff „intern“ wird die Anordnung im oder am Partikelfilter verstanden. Vorteilhaft ermöglicht eine interne Spannungsquelle die Bereitstellung eines mobilen Partikelfilters. Unter dem Begriff „extern“ wird die Anordnung räumlich getrennt vom Partikelfilter verstanden, wobei ein Anschluss an den Partikelfilter über den elektrischen Anschluss für die Spannungsquelle erfolgt. Der Vorteil einer externen Spannungsquelle besteht in der Verringerung des Gewichts des Partikelfilters und Erhöhung des Tragekomforts im Falle einer Verwendung als Maskenfilter.
  • In Ausführungsformen weist die Spannungsquelle eine Spannung von maximal 2 V auf, bevorzugt eine Spannung im Bereich von 1 V bis 1,5 V.
  • In Ausführungsformen weist der erfindungsgemäße Partikelfilter einen Energiespeicher auf. In Ausführungsformen ist der Energiespeicher als Batterie oder Akkumulator ausgebildet. In Ausführungsformen ist der Energiespeicher wieder aufladbar, insbesondere über einen USB- oder Klinkenstecker.
  • In weiteren Ausführungsformen weist der erfindungsgemäße Partikelfilter weiterhin eine organische Solarzelle zur Aufladung des Energiespeichers auf, wobei die organische Solarzelle Strahlungsenergie der Sonne in elektrische Energie umwandelt, welche vom Energiespeicher gespeichert wird.
  • In Ausführungsformen umfasst der Partikelfilter weiterhin einen elektrolytbildenden Stoff, einen Elektrolyten oder eine Elektrolytschicht.
  • Unter einem „elektrolytbildenden Stoff“ wird ein Stoff verstanden, welcher durch Lösung in Wasser, bevorzugt aus der Umgebungsluft oder Atemluft, einen Elektrolyten bildet. Bevorzugt ist der Elektrolytbildende Stoff ein Salz, bevorzugt ein Natrium- oder Kaliumsalz, besonders bevorzugt Natriumchlorid, Natriumsulfat Natriumacetat, Natriumformiat, Natriummalat, Natriumlactat, Natriumhydrogencarbonat, Natriumphosphat (Na3PO4), Natriumhydrogenphosphat (Na2HPO4) oder Natriumdihydrogenphosphat (NaH2PO4).
  • Unter einem „Elektrolyten“ wird ein Stoff oder eine Zusammensetzung verstanden, der im festen, flüssigen oder gelösten Zustand in Ionen dissoziiert ist und der sich unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes gerichtet bewegt.
  • In Ausführungsformen ist der Elektrolyt eine wässrige Salzlösung, bevorzugt eine wässrige Natriumchloridlösung, insbesondere eine Kochsalz-Lösung, oder eine wässrige Natriumsulfat-Lösung.
  • In Ausführungsformen weist der Elektrolyt eine Konzentration im Bereich von 0,001 mol/l bis 1 mol/l auf.
  • In Ausführungsformen ist die Elektrolytschicht ein ionisches Polymer, bevorzugt Nafion oder ein Nafion-Komposit. Unter dem Begriff „Nafion“ wird ein perfluoriertes Copolymer verstanden, das als ionische Gruppe eine Sulfogruppe enthält.
  • Zweckmäßig erfolgt die Anordnung des elektrolytbildenden Stoffs, des Elektrolyten oder der Elektrolytschicht in Kontakt mit der elektrokatalytisch aktiven Schicht, bevorzugt zwischen Partikelfiltervlies und elektrokatalytisch aktiver Schicht oder zwischen der ersten und zweiten elektrokatalytisch aktiven Schicht.
  • In Ausführungsformen des Partikelfilters umfassend einen Elektrolyten liegt der Partikelfilter, insbesondere die mindestens eine elektrokatalytisch aktive Schicht, teilweise benetzt mit dem Elektrolyten vor. In Ausführungsformen liegt die mindestens eine elektrokatalytisch aktive Schicht, insbesondere die Elektrode und Gegenelektrode, derart benetzt vor, dass ein Strompfad für Ionen zwischen der positiv und negativ polarisierten Elektrode entsteht und eine Faraday'sche Reaktion zur Erzeugung des Desinfektionsmittels stattfinden kann.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Kit umfassend einen erfindungsgemäßen Partikelfilter und einen Elektrolyten und/oder eine Spannungsquelle. Vorteilhaft kann mittels des Elektrolyten die mindestens eine elektrokatalytisch aktive Schicht des erfindungsgemäßen Partikelfilters teilweise oder vollständig benetzt werden.
  • In Ausführungsformen ist der Elektrolyt eine wässrige Salzlösung, bevorzugt eine wässrige Natriumchloridlösung, insbesondere eine Kochsalz-Lösung, oder eine wässrige Natriumsulfat-Lösung.
  • In Ausführungsformen weist der Elektrolyt eine Konzentration im Bereich von 0,001 mol/l bis 1 mol/l auf.
  • In Ausführungsformen weist das erfindungsgemäße Kit eine Spannungsquelle auf. In Ausführungsformen ist die Spannungsquelle intern oder extern angeordnet. Vorteilhaft kann der erfindungsgemäße Partikelfilter an die Spannungsquelle angeschlossen werden, wodurch die Herstellung des Desinfektionsmittels und somit die Desinfektion des Partikelfilters erfolgt.
  • In Ausführungsformen weist die Spannungsquelle eine Spannung von maximal 2 V auf, bevorzugt eine Spannung im Bereich von 1 V bis 1,5 V.
  • In Ausführungsformen weist das Kit weiterhin einen Energiespeicher auf. In Ausführungsformen ist der Energiespeicher als Batterie oder Akkumulator ausgebildet. In Ausführungsformen ist der Energiespeicher wieder aufladbar, insbesondere über einen USB- oder Klinkenstecker.
  • In weiteren Ausführungsformen weist das Kit weiterhin eine organische Solarzelle zur Aufladung des Energiespeichers auf, wobei die organische Solarzelle Strahlungsenergie der Sonne in elektrische Energie umwandelt, welche vom Energiespeicher gespeichert wird.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft die Verwendung eines erfindungsgemäßen Partikelfilters oder eines erfindungsgemäßen Kits als Filter zum Schutz vor gesundheitsschädlichen und/oder toxischen Aerosolen, insbesondere in Virenfiltern und/oder Bakterienfiltern.
  • In Ausführungsformen erfolgt die Verwendung als Maskenfilter, Kabinenfilter oder in einer Innenraumfilteranlage.
  • In Ausführungsformen des Maskenfilters erfolgt die Anordnung der mindestens einen elektrokatalytischen Schicht, insbesondere der ersten elektrokatalytisch aktiven Schicht (Elektrode), an der Oberfläche des Maskenfilters. Zweckmäßig erfolgt somit die Bildung des Desinfektionsmittels zur Entfernung von gesundheitsschädlichen und/oder toxischen Aerosolen an der Oberfläche des Maskenfilters, wodurch das Desinfektionsmittel nicht in Kontakt mit einem Maskenträger kommt.
  • In Ausführungsformen erfolgt die Verwendung in Kabinenfiltern oder Innenraumfilteranlagen, wobei der erfindungsgemäße Partikelfilter ein hydrophiles Material, bevorzugt ein poröses Material, insbesondere eine Metallorganische Gerüstverbindung (MOF), porösen Kohlenstoff, ein poröses Oxid, insbesondere hydrophile Oxidnanopartikel, z. B. TiO2 oder SiO2; ein Zeolith; ein hydrophiles Polymer, insbesondere Polyethylglykol; oder ein Tensid, aufweist. Vorteilhaft wird durch das hydrophile Material oder die Beschichtung mit hydrophilen Material Wasser aus der Umgebungsluft angezogen und die Feuchtigkeit auf der Oberfläche des Partikelfilters erhöht.
  • In Ausführungsformen erfolgt die Verwendung eines erfindungsgemäßen Partikelfilters oder eines erfindungsgemäßen Kits in Virenfiltern und/oder Bakterienfiltern, umfassend die Schritte
    1. a. Bereitstellung eines erfindungsgemäßen Partikelfilters oder eines erfindungsgemäßen Kits,
    2. b. elektrische Kontaktierung des Partikelfilters mittels einer Spannungsquelle, wobei elektrokatalytisch Desinfektionsmittel an der Oberfläche des Partikelfilters hergestellt wird.
  • Vorteilhaft wird der Partikelfilter mittels Schritt b) desinfiziert.
  • In Ausführungsformen erfolgt eine Wiederholung des Schrittes b) während und/oder nach jeder Benutzung des Partikelfilters. In weiteren Ausführungsformen erfolgt eine Wiederholung des Schrittes b) jeweils nach einer Dauer im Bereich von 5 min bis 4 h, bevorzugt im Bereich von 15 min bis 2 h, besonders bevorzugt nach etwa 30 min bis 1 h.
  • In Ausführungsformen umfasst die Verwendung des Partikelfilters die Kontaktierung des Partikelfilters mit einem Elektrolyten und/oder Wasser, nach Schritt a) und vor Schritt b). In Ausführungsformen wird die Kontaktierung des Partikelfilters mit einem Elektrolyten und/oder Wasser wiederholt.
  • In Ausführungsformen erfolgt die Kontaktierung des Partikelfilters mit Wasser aus der Umgebungsluft, insbesondere Atemluft.
  • In Ausführungsformen erfolgt die Kontaktierung des Partikelfilters mit einem Elektrolyten und/oder Wasser durch Besprühen oder Bedampfen des Partikelfilters.
  • In Ausführungsformen erfolgt eine teilweise oder vollständige Benetzung des Partikelfilters, insbesondere der mindestens einen elektrokatalytisch aktiven Schicht, mit dem Elektrolyten.
  • In Ausführungsformen ist der Elektrolyt eine wässrige Salzlösung, bevorzugt eine wässrige Natriumchloridlösung, insbesondere eine Kochsalz-Lösung, oder eine wässrige Natriumsulfat-Lösung.
  • In Ausführungsformen weist der Elektrolyt eine Konzentration im Bereich von 0,001 mol/l bis 1 mol/l auf.
  • In Ausführungsformen ist in Schritt b) das Desinfektionsmittel Wasserstoffperoxid (H2O2), Singulett-Sauerstoff (1O2), Chlor (Cl2), Natriumhypochlorit (NaOCI) oder Chlordioxid (ClO2).
  • Unter dem Begriff „Singulett-Sauerstoff (1O2)“ wird Sauerstoff mit antiparallel ausgerichteten Elektronenspins verstanden. Vorteilhaft reagiert 1O2 mit organischen Verbindungen unter Entstehung von Hydroperoxiden und Peroxiden.
  • In Ausführungsformen erfolgt in Schritt b) die Herstellung von Desinfektionsmittel im Bereich von 10 mg/l bis 5 g/l oder 0,3 mmol/l bis 150 mmol/l Elektrolyt.
  • Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Partikelfilters.
  • In Ausführungsformen umfasst das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Partikelfilter
    • • Bereitstellung eines Partikelfiltervlieses,
    • • Aufbringung mindestens einer elektrokatalytisch aktiven Schicht umfassend eine Elektrode und Gegenelektrode auf das Partikelfiltervlies und
    • • Anbringung eines ersten elektrischen Anschlusses für eine Spannungsquelle an die Elektrode und eines zweiten elektrischen Anschlusses für eine Spannungsquelle an die Gegenelektrode der mindestens einen elektrokatalytisch aktiven Schicht.
  • In Ausführungsformen erfolgt die Aufbringung mindestens einer elektrokatalytisch aktiven Schicht umfassend eine Elektrode und Gegenelektrode auf das Partikelfiltervlies durch ein Druckverfahren, insbesondere ein Siebdruckverfahren; durch Aufsprühen einer Dispersion auf das Partikelfiltervlies oder durch ein Rakelverfahren.
  • In Ausführungsformen erfolgt die Aufbringung mindestens einer elektrokatalytisch aktiven Schicht umfassend eine Elektrode und Gegenelektrode auf beide Oberflächen des Partikelfiltervlieses zur Herstellung einer Sandwich-Struktur, wobei die Elektrode auf der ersten Oberfläche des Partikelfiltervlieses und die Gegenelektrode auf der zweiten Oberfläche des Partikelfiltervlieses aufgebracht wird.
  • In alternativen Ausführungsformen erfolgt ein Zusammenlegen oder Zusammennähen von mindestens einer elektrokatalytisch aktiven Schicht, insbesondere einer freistehenden Elektrode, bevorzugt einer freistehenden Gasdiffusionselektrode (GDL), und einem Partikelfiltervlies.
  • Für die Realisierung der Erfindung ist es auch zweckmäßig, die vorbeschriebenen Ausführungsformen und Merkmale der Ansprüche zu kombinieren.
  • Ausführungsbeispiele
  • Nachfolgend soll die Erfindung anhand einiger Ausführungsbeispiele und zugehöriger Figuren eingehender erläutert werden. Die Ausführungsbeispiele sollen dabei die Erfindung beschreiben ohne diese zu beschränken.
  • Es zeigen die
    • 1 einen schematischen Aufbau eines erfindungsgemäßen Partikelfilters mit Sandwich-Struktur: eine erste elektrolytisch aktive Schicht 2a (Elektrode), angeordnet auf einem Partikelfiltervlies 1, insbesondere einem HEPA-Filter, angeordnet auf einer zweiten elektrolytisch aktiven Schicht 2b (Gegenelektrode), angeordnet auf einem Trägermaterial 4. Die erste elektrolytisch aktive Schicht 2a steht in Kontakt mit der zu filtrierenden Luft 5, insbesondere Umgebungsluft. Die erste elektrolytisch aktive Schicht 2a und die zweite elektrolytisch aktive Schicht 2b stehen in Kontakt mit einer Spannungsquelle 3.
    • 2 einen schematischen Aufbau eines erfindungsgemäßen Partikelfilters mit Einschicht-Struktur: eine elektrolytisch aktive Schicht 2, angeordnet auf einem Partikelfiltervlies 1, insbesondere einem HEPA-Filter, angeordnet auf einem Trägermaterial 4. Die elektrolytisch aktive Schicht 2 weist ein erstes elektrokatalytisch aktives Material (Elektrode) und ein zweites elektrokatalytisch aktives Material (Gegenelektrode) auf und steht in Kontakt mit der zu filtrierenden Luft 5, insbesondere Umgebungsluft, sowie mit einer Spannungsquelle 3.
  • Ausführungsbeispiel 1: Partikelfilter mit Sandwich-Struktur (siehe Fig. 1)
  • Als Elektrokatalysator dient ein mit Platin (5 Gew.-%) und RuO2 (5 Gew.-%) beladener Ruß (Vulcan XC 72). 5 g Elektrokatalysator und 0.1 g Kohlenstoffnanoröhren (Tuball BATT) werden in 100 ml einer 2%igen PTFE (Polytetrafluorethylen)-Dispersion suspendiert. Als Partikelfiltervlies 1 dient ein HEPA H14 Meltblown-Vlies auf einem Polypropylensubstrat. Die Beschichtung des Vlieses mit der Katalysatordispersion zur Herstellung einer ersten und zweiten elektrokatalytisch aktiven Schicht 2a,b (Elektrode und Gegenelektrode) erfolgt beidseitig durch Sprühbeschichtung mit einer Sprühpistole und anschließende Trocknung. Die Flächenbelegung der Elektroden beträgt beidseitig 4 mg/cm2. Zur Kontaktierung der Elektroden wird Silberleitlack verwendet.
  • Die Elektroden werden an eine externe Gleichspannungsquelle 3 angeschlossen und mit einer Betriebsspannung von 1,5 V betrieben. Die Betriebsspannung kann zur Optimierung der H2O2-Produktion entsprechend den Elektrodenwiderständen angepasst werden.
  • Zur Verringerung des Schichtwiderstandes kann der Anteil an Kohlenstoffnanoröhren erhöht werden oder Leitadditive wie Silbernanodrähte zugegeben werden.
  • Zum Nachweis der Funktionalität des Partikelfilters erfolgt eine H2O2-Generierung in einer geschlossenen Kammer mit definierter Luftfeuchte (50 % RH). Das Vlies wird vor dem Test mit einer Na2SO4-Lösung (1 mol/l) als Elektrolytlösung besprüht. Die Konzentrationsbestimmung des H2O2 erfolgt durch UV/Vis-Spektroskopie mittels Kalium-bis(oxalato)oxotitanat(IV). Hierzu wird nach definierter Betriebsdauer der Filter in eine definierte Menge Wasser eingelegt und H2O2 extrahiert. Die H2O2-Ausbeute lag bei 12 mg h-1cm-2.
  • Um die biologische Wirksamkeit zu überprüfen, wurde der Abbau von Pseudomonas aeruginosa optisch quantifiziert. Dabei wurde ein Abbau von > 99 % nach 60 min Betriebsdauer nachgewiesen.
  • Zur Konfektionierung als Gesichtsmaske wird der Partikelfilter mit Sandwich-Struktur auf einem permeablen Polypropylengewebe (300 g/m2) 4 fixiert.
  • Ausführungsbeispiel 2: Partikelfilter mit Einschicht-Struktur (Interdiqital-Elektrodentyp) (siehe Fig. 2)
  • Als Elektrokatalysator dient ein mit Platin (5 Gew.-%) und IrO2 (5 Gew.-%) beladener Ruß (Vulcan XC 72). 5 g Elektrokatalysator werden in 100 ml einer 2%igen Nafion-Dispersion suspendiert und unter Rühren eingedickt, bis eine pastöse Masse entsteht.
  • Die Paste wird mittels Siebdruck auf die Vorderseite eines HEPA H14 Meltblown-Vlieses aus Polypropylen 1 zur Herstellung einer elektrokatalytisch aktiven Schicht 2 aufgedruckt, sodass eine Interdigitalstruktur nach 2 entsteht. Die Linienbreite eines Elektrodenfingers beträgt 1 mm. Der Abstand zwischen den Fingern beträgt 1 mm.
  • Die Flächenbelegung der Elektroden beträgt 3 mg/cm2. Zur Kontaktierung der Elektroden wird Silberleitlack verwendet.
  • Die Elektroden werden an eine externe Gleichspannungsquelle 3 angeschlossen und mit einer Betriebsspannung von 2 V betrieben. Die Betriebsspannung kann zur Optimierung der H2O2 Produktion entsprechend der Elektrodenwiderstände angepasst werden.
  • Zum Nachweis der Funktionalität des Partikelfilters erfolgt eine H2O2-Generierung in einer geschlossenen Kammer mit definierter Luftfeuchte (50 % RH). Die Konzentrationsbestimmung des H2O2 erfolgt durch UV/Vis-Spektroskopie mittels Kalium-bis(oxalato)oxotitanat(IV). Hierzu wird nach definierter Betriebsdauer der Filter in eine definierte Menge Wasser eingelegt und H2O2 extrahiert. Die H2O2-Ausbeute lag bei 10 mg h-1 cm-2.
  • Um die biologische Wirksamkeit zu überprüfen, wurde der Abbau von Pseudomonas aeruginosa optisch quantifiziert. Dabei wurde ein Abbau von > 99 % nach 100 min Betriebsdauer nachgewiesen.
  • Zitierte Nichtpatentliteratur
    • Jiang K, Back S, Akey AJ, Xia C, Hu Y, Liang W, Schaak D, Stavitski E, Norskov JK, Siahrostami S, Wang H (2019) Highly selective oxygen reduction to hydrogen peroxide on transition metal single atom coordination. Nat Commun 10, 3997.
    • Milton RD, Giroud F, Thumser AE, Minteer SD, Slade RCT (2013) Hydrogen peroxide produced by glucose oxidase aDects the performance of laccase cathodes in glucose/oxygen fuel cells: FAD-dependent glucose dehydrogenase as a replacement. Phys Chem Chem Phys 15, 19371. Siahrostami S, Verdaguer-Casadevall A, Karamad M, Deiana D, Malacrida P, Wickman B, Escudero-Escribano M, Paoli EA, Frydendal R, Hansen TW, Chorkendorff I, Stephens IEL, Rossmeisl J (2013) Enabling direct H2O2 production through rational electrocatalyst design. Nature Materials 12, 1137-1143.
    • Zhang Q, Zhou M, Ren G, Li Y, Li Y, Du X (2020) Highly efficient electrosynthesis of hydrogen peroxide on a superhydrophobic three-phase interface by natural air diffusion. Nature Communications 11, 1731.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Partikelfiltervlies, insbesondere ein HEPA-Filter
    2
    Elektrolytisch aktive Schicht
    2a
    Erste elektrolytisch aktive Schicht
    2b
    Zweite elektrolytisch aktive Schicht
    3
    Spannungsquelle
    4
    Trägermaterial
    5
    zu filtrierende Luft
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • CN 103768871 A [0006]
    • US 8529830 B2 [0007]
    • WO 03/068273 A1 [0008]
    • US 2018/0021613 A1 [0009]
    • CN 101921033 A [0010]

Claims (15)

  1. Partikelfilter zur Herstellung eines Desinfektionsmittels, umfassend i. ein Partikelfiltervlies (1), ii. mindestens eine elektrokatalytisch aktive Schicht (2) umfassend eine Elektrode und eine Gegenelektrode, und iii. mindestens einen ersten und einen zweiten elektrischen Anschluss für eine Spannungsquelle (3), wobei die mindestens eine elektrokatalytisch aktive Schicht (2) auf einer Oberfläche des Partikelfiltervlieses (1) angeordnet ist und zur Herstellung eines Desinfektionsmittels geeignet ist, wobei die Elektrode mit dem ersten elektrischen Anschluss und die Gegenelektrode mit dem zweiten elektrischen Anschluss für eine Spannungsquelle in Kontakt steht.
  2. Partikelfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine elektrokatalytisch aktive Schicht (2) in Form einer ersten elektrokatalytisch aktiven Schicht (2a) und einer zweiten elektrokatalytisch aktiven Schicht (2b) oder in Form einer interdigitalen Schicht, wobei ein erstes elektrokatalytisch aktives Material und ein zweites elektrokatalytisch aktives Material in einer Schicht vorliegt.
  3. Partikelfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine elektrokatalytisch aktive Schicht (2) ausgewählt ist aus Kohlenstoff, einem redoxaktiven Metalloxid und/oder einem Metall.
  4. Partikelfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine elektrokatalytisch aktive Schicht (2) als Nanopartikel auf einem gaspermeablen, leitfähigen Vlies, als Gasdiffusionselektrode (GDL) oder als gaspermeables, leitfähiges Nanofasernetz vorliegt.
  5. Partikelfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 4 umfassend weiterhin ein hydrophiles Material, bevorzugt eine Metallorganische Gerüstverbindung (MOF), poröser Kohlenstoff, ein poröses Oxid, ein Zeolith, ein hydrophiles Polymer oder ein Tensid.
  6. Partikelfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, umfassend weiterhin eine Spannungsquelle (3), welche intern oder extern angeordnet ist, und/oder ein Trägermaterial (5).
  7. Partikelfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 6 umfassend weiterhin einen elektrolytbildenden Stoff, einen Elektrolyten oder eine Elektrolytschicht.
  8. Partikelfilter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrolyt eine wässrige Salzlösung, bevorzugt eine wässrige Natriumchloridlösung oder eine wässrige Natriumsulfat-Lösung, oder die Elektrolytschicht ein ionisches Polymer ist.
  9. Kit umfassend • einen Partikelfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und • einen Elektrolyten und/oder eine Spannungsquelle (3).
  10. Kit nach Anspruch 9 umfassend weiterhin einen Energiespeicher.
  11. Verwendung eines Partikelfilters nach einem der Ansprüche 1 bis 8 oder eines Kits nach Anspruch 9 oder 10 als Filter zum Schutz vor gesundheitsschädlichen und/oder toxischen Aerosolen, insbesondere in Virenfiltern und/oder Bakterienfiltern.
  12. Verwendung nach Anspruch 11 als Maskenfilter, Kabinenfilter oder in einer Innenraumfilteranlage.
  13. Verfahren zur Verwendung eines Partikelfilters nach einem der Ansprüche 1 bis 8 oder eines Kits nach Anspruch 9 oder 10 in Virenfiltern und/oder Bakterienfiltern, umfassend die Schritte a. Bereitstellung eines Partikelfilters nach einem der Ansprüche 1 bis 8 oder eines Kits nach Anspruch 9 oder 10, b. elektrische Kontaktierung des Partikelfilters mittels einer Spannungsquelle, wobei elektrokatalytisch Desinfektionsmittel an der Oberfläche des Partikelfilters hergestellt wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 13 umfassend die Kontaktierung des Partikelfilters mit einem Elektrolyten und/oder Wasser nach Schritt a).
  15. Verfahren nach 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Desinfektionsmittel Wasserstoffperoxid (H2O2) Singulett-Sauerstoff (1O2), Chlor (Cl2), Natriumhypochlorit (NaOCI) oder Chlordioxid (ClO2) ist.
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