随着绿水青山理念的提出,工业绿色发展、工业废水的有效治理也受到科学界的重大关注,如何研究出高效、绿色、健康的催化剂、降解剂、吸附剂已经成为发展道路上的关键问题。金属纳米颗粒容易制备、原料易得,作为催化剂有很大的优势,已经成为目前环境、化学和材料等多学科领域的研究重点。但是纯粹的金属纳米颗粒在实际催化研究中不容易回收,颗粒分散性极高,会造成水体二次污染。本文主要合成了两类金属纳米颗粒的复合物,一种是以碳材料为模板基的金属Cu复合材料,另一种是以水凝胶为基底的金属Ag、Pd复合材料,针对两种材料作为催化剂还原污水中的硝基类化合物,并对实验结果进行讨论。碳纳米管的机械性能好,比表面积大,可以增加复合催化剂之间的稳定性和结合能力,选择功能化碳纳米管作为铜金属纳米颗粒的载体结构,与CuCl、CuCl₂进行复合物的制备。探究共沉淀法和水热法所形成的铜金属纳米颗粒与碳纳米管复合物的不同,以及形成时间对催化还原对硝基苯酚（4-NP）的影响。实验结果发现金属Cu纳米颗粒和碳纳米管的复合物不仅有高效、快速的催化效果,而且复合催化剂的稳定性高。为了对比不同基底材料对金属纳米颗粒的负载度的影响,采用聚乙烯亚胺（PEI）、1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳二亚胺盐酸盐（EDC-HCl）和N-羟基琥珀酰亚胺（NHS）制备出稳定的自组装PEI水凝胶。PEI水凝胶具有介孔三维网状结构和大的比表面积,这为负载金属纳米颗粒提供了有利的条件。以AgNO₃和PdCl₂为金属源,使水凝胶和盐溶液进行原位还原,得到水凝胶和金属Ag、Pd纳米颗粒的复合物。并对复合材料的表征及催化还原4-NP的实验进行详尽的探究和分析,结果证明复合材料的催化稳定性和回收利用率高,PEI水凝胶的模板基底稳定,在金属纳米颗粒的复合领域有广阔的应用价值。通过将制备的铜、银、钯的金属纳米颗粒与不同基底材料的复合研究表明,复合材料作为催化剂对废水中的硝基类化合物有高效的催化还原能力,并且回收能力大大提高,催化剂的稳定性也得到了保证,为新型绿色催化剂的发展提供了新思路。