本发明公开了一种利用墨水辅助合成的具有3D分级多孔结构的碳化钼/碳纳米电催化制氢的催化剂，其特征在于，包括碳化钼纳米颗粒和碳纳米颗粒，碳化钼纳米颗粒和碳纳米颗粒交叉组成，碳化钼纳米颗粒位于催化剂的活性中心，碳纳米颗粒来源于墨水，碳纳米颗粒呈现类石墨化结构，带有负电荷，具有三维分级多孔结构，催化剂在酸性或碱性条件下电解水制氢。本发明的电催化剂中3D分级多孔结构能有效地促进电解质的传递和所产生的氢气气泡的扩散，在丰富的双孔结构、高度分散的活性纳米粒子以及可调自由碳含量所带来的优良电催化导电性的协同作用下，极大地降低了电解水制氢过程中的过电位，获得了优异的电催化制氢活性和稳定性。