氢气是一种高能量密度的清洁可再生能源，是未来替代化石能源的理想方案。制氢是氢能产业链上的基础环节，制氢技术的选择对后续其它环节有着重大影响。相比于其它制氢技术，电化学制氢技术以其能耗低、零碳排放的突出优势成为绿色制氢技术的不二之选。

电化学制氢技术的核心是析氢反应，影响析氢反应效率的关键因素是催化剂。目前，析氢反应的催化剂多为金属基电催化剂，金属基电催化剂催化活性高，但是成本高、耐用性差，还会带来负面的环境效应。为了克服这些问题，乔世璋课题组于2014年报道了一类新型析氢反应催化剂--无金属析氢反应电催化剂。此后，新的无金属析氢反应电催化剂不断涌现。

氮化碳(C₃N₃)纳米片是一种无金属电化学析氢反应催化剂。C₃N₃纳米片通过无溶剂气固相反应在铜泡沫上直接生长。反应以三聚氯氰(C₃N₃Cl₃)为反应物，铜泡沫作催化剂，在260℃氩气氛围下反应24 h，清洗干燥后即得C₃N₃纳米片。负载有C₃N₃纳米片的铜泡沫组装成电极C₃N₃/HFE用于电化学析氢反应测试。实验结果表明，C₃N₃纳米片在酸性介质中具有优异的催化性能，过电位142 mV@10mA cm^-2，塔菲尔斜率75.5 mV dec^-1，这优于大多数无金属析氢反应电催化剂。