一種鐵族碳化物納米晶體-石墨烯納米帶復(fù)合材料、制備及其應(yīng)用，屬于碳納米材料技術(shù)領(lǐng)域。硅片上垂直生長石墨烯納米帶陣列，石墨烯納米帶陣列的頂端為鐵族碳化物納米晶體，鐵族碳化物納米晶體為Fe3C、Co3C、Ni3C中的一種。先在硅片上垂直生長石墨烯納米帶陣列，然后在石墨烯納米帶陣列的頂端蒸鍍鐵族元素，再生成鐵族碳化物納米晶體。本發(fā)明的鐵族碳化物納米晶體-石墨烯納米帶復(fù)合材料去除底層硅片后在析氫催化和氧還原催化中的應(yīng)用。