氢气被视为一种理想的能源载体,是解决环境污染,能源短缺的重要途径。氢气的应用可以分为两个部分:一是制备氢气;二是将氢气转化为电能。在制氢的各类方法中,由于电解水产氢效率高,无污染,氢气纯度高,被视为实现大规模产氢的重要方法之一。为了降低制氢过程中的电能损耗,我们通常需要使用催化剂材料降低析氢过电位,目前,贵金属材料铂被认为是最有效的析氢催化剂,但是铂的资源短缺,价格昂贵,不易于其商业应用。碳化钼由于其特殊的电子结构被称为“类铂催化剂”,有望在未来的析氢产业中取代铂材料。但是碳化钼材料本身容易发生团聚现象,不利于其催化性能,我们通过制备复合材料的方法来提高其催化性能。通过将碳化钼负载在碳纸表面,合成了自支撑催化剂材料Mo₂C@CFP,可以获得析氢性能优良的催化剂。而且随着电化学测试时间的延长,该催化剂的析氢性能逐渐提高,最终析氢过电位可达-45 mV,几乎与5%的Pt/C的析氢性能相同。此外,在氢能源的应用中,将氢气转化为电能的过程也非常重要,通常是利用燃料电池将氢能与氧气反应产生水和电能。为了提高能量的转化率,需要使用氧还原催化剂材料,在这里我们通过模板法制备了介孔碳分子筛OMCs,并将OMCs与三氧化二铁颗粒复合,合成了OMCs-Fe₂O₃氧还原催化剂。由于OMCs碳材料比表面积大,结构稳定且电子传导能力强;Fe₂O₃具有强的氧化还原性,可以增加材料的活性位点,因此该复合材料具有非常大的比表面积,并展现出了优异的氧还原性能,强的稳定性和抗甲醇性,是一种良好的氧还原催化剂材料。