1. 离子液体热力学及其应用:主要研究离子液体的合成、离子液体热力学性质的测定和数据关联、新型离子液体双水相及其他离子液体萃取分离体系相平衡数据的测定及其热力学模型,离子液体体系的分子模拟计算,离子液体在生物质醇解、生物柴油的制备、生物分离、汽油深度脱硫、重金属的吸附处理、气态污染物的吸收和吸附等领域中的应用。
2. 聚合物固载离子液体的制备及其应用:主要研究以多孔聚合物为载体制备固载离子液体(多孔性离子聚合物)的制备及其在二氧化碳和氨气等气体吸附分离、二氧化碳转化和生物质醇解等多相催化、废水中重金属的吸附分离和含染料废水的高级氧化以及锂离子电池和燃料电池等领域中的应用。
3.废水和污泥中磷的回收以及废水高级氧化处理:主要研究以鸟粪石沉淀形式从废水和污泥中回收磷的化学工艺、结晶形态、和反应器原理,自主开发设计磷回收反应器并应用于实际生产,研究磷回收工艺对污水处理操作和污泥性质的影响并对整套工艺进行优化;新型芬顿催化剂的制备及其对含难降解有机污染物废水的高级氧化处理。