본 연구는 하이드로열 합성 공정을 통해 제조하고, 아르곤(Ar) 플라즈마 활성화(Cu2MnS2-Ar)로 향상시킨 고급 Cu2MnS2 빗살(MnS2 ctenophore-like) 나노구조 전기촉매를 소개한다. 플라즈마 활성화는 반응성 종을 생성하여 재료의 표면을 변화시키며, 그 결과 전기전도도, 전기활성 부위, 표면에너지가 증가되어 전체 물 분해(OWS) 및 요소 산화 반응(UORs)에서의 촉매 활성이 향상된다. Cu2MnS2-Ar 촉매는 수소 발생 반응(HER) 및 산소 발생 반응(OER)에서 인상적인 성능을 보이며, 10 및 300 mA/cm2에서의 과전압이 각각 0.012 V 및 0.026 V로, 처리하지 않은 Cu2MnS2 촉매가 나타내는 0.308 V 및 0.309 V보다 훨씬 낮다. 더욱이, Cu2MnS2-Ar 전기촉매를 적용한 개발 셀은 OWS 및 UOR에서 50 mA/cm2의 과전압이 1.47 V 및 1.37 V로 탁월하게 나타났으며, 특히 이는 귀금속 기반 촉매보다 현저히 작다. 반대로, 본 개발 셀은 까다로운 산업 조건(60 °C)에서도 1.59 V의 셀 전압을 달성함으로써 우수한 성능을 보였다. Cu2MnS2-Ar 촉매의 안정성은 시간 연속 분석(TSA) 및 장단기 기억(LSTM) 모델링을 사용하여 추가로 평가되었으며, 이는 전기촉매 거동을 정확하게 예측하여 촉매 성능을 이해하는 데 있어 모델링 기법의 유효성을 확인하였다.

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