由于20世紀以來的工業(yè)快速發(fā)展，湖泊、河流等水體的污染程度有所增加。工業(yè)產生的有害廢棄物直接排放到水中，對動植物造成危害（N. Ali等人，2018；Kamal, Anwar等人，2016）。紡織、橡膠、聚合物、個人護理和制藥等行業(yè)使用有機染料為產品著色（Pearce，2003）。紡織業(yè)是產生含有機染料廢水的最大行業(yè)之一（I. Ahmad等人，2016；Kamal, Ahmad等人，2017）。此外，還有多種芳香族硝基化合物被用作制備其他有用化合物的起始原料。然而，這些芳香族硝基化合物具有毒性。由于相應的胺類物質毒性較低，因此建議通過還原反應將其轉化為胺類衍生物（Kamal, Khan等人，2016）。目前，已有多種物理和化學方法用于去除水體中的這些有毒化學物質，如吸附、混凝、沉淀、過濾、電滲析、基于過濾膜的納米顆粒、液相萃取、離子交換、還原和氧化等（F. Ali等人，2017；Haider等人，2016；Kamal, Khan等人，2017；Kamal等人，2015, 2018；Ennajih等人，2025）。其中，芳香族硝基化合物和有機染料的還原尤為重要，因為這會徹底改變它們的化學結構。盡管使用了強還原劑（如四硼氫化鈉），某些化合物（如4-硝基酚、4-硝基苯胺、硝基苯和甲基橙）的化學還原反應在熱力學上是有利的，但在動力學上卻較為緩慢。為了解決這一問題，研究人員開發(fā)了大量基于金屬的催化劑以加速這一反應過程。

納米顆粒是一種尺寸小于100納米的微小物質，可分為多種類型，包括富勒烯、金屬納米顆粒、陶瓷納米顆粒和聚合物納米顆粒（I. Khan等人，2019）。金屬納米顆粒可以由單一金屬或多種原子組成。Ag、Au、Pt、Cu、Pd、Al和Ni是最常用的金屬（“納米吸附劑的性質和吸附機制”，2022）。納米顆粒的小尺寸和大表面積使其成為催化和光催化應用的理想候選材料（Rogozea等人，2017）。由于納米顆粒不需要配體，因此需要將其固定在某種表面上（Pachón和Rothenberg，2008；Tanji等人，2023）。為此，人們將納米顆粒與聚合物材料結合，制備出具有電子導電性、等離子體共振、超順磁性和增強催化活性等特性的納米復合材料（Graf等人，2002；Kreibig和Vollmer，1995；Murray等人，2001；Berkowitz等人，1992；Okumura等人，2001）。為了實現(xiàn)可持續(xù)性，人們正在開發(fā)成本效益高的納米復合材料，用于去除硝基芳香族化合物和合成染料（Badawi等人，2021）。金屬有機框架（MOFs）也經(jīng)過改良和摻雜后被用于降解有機污染物（Abonyi等人，2025）。MOFs是一種多孔材料，由有機連接劑通過配位與金屬結合而成。由于其高度多孔的結構和可修飾的有機連接劑，MOFs在有機污染物降解方面具有廣泛應用（Bhuyan和Ahmaruzzaman，2023；Sonowal等人，2022）。含金屬離子的氫凝膠也是降解有機污染物的有前景的催化劑，其中三維分支的聚合物網(wǎng)絡起到親水作用，能夠捕獲金屬離子（Q. Li等人，2025）。金屬離子氫凝膠屬于異相催化劑，由于金屬離子與具有功能基團的聚合物材料結合，因此金屬離子的浸出現(xiàn)象得到抑制（Naeem等人，2021）。與不同過渡金屬形成的Schiff堿配體金屬復合物被證明是多種有機轉化反應的多功能催化劑（Juyal等人，2023）。特別是Schiff堿金屬復合物也被用于還原芳香族硝基化合物（Jia等人，2016）。Schiff堿金屬復合物還用于光催化降解和還原有機染料及硝基芳香族化合物（Goswami和Barman，2026）。本文將綜述分為五個部分，分別討論了五種含金屬的催化劑模型：金屬納米顆粒、金屬納米復合材料、金屬有機框架（MOFs）、金屬氫凝膠和金屬復合物在廢水處理中的應用、它們的暴露時間、降解速率常數(shù)以及降解百分比。同時，我們還對這些催化劑模型進行了效率、無硼氫化物還原/還原能力、催化劑浸出性和穩(wěn)定性等方面的比較研究，并對未來發(fā)展方向進行了展望。