围绕车用燃料清洁化和高效催化节能减排为主题的关键技术和应用基础研究，形成了下述四个主要研究方向：燃料清洁化与催化新材料、低碳烃类高效催化转化技术、环境友好石油化工催化剂与工艺过程、工业尾气污染治理及催化减排技术。
① 燃料清洁化与催化新材料研究方向
针对车用燃料的优质化及清洁化，从基础出发开展有关磷铝分子筛、复合分子筛和更多新型催化材料的合成与应用，以及金属磷化物、氮化物和碳化物等新型催化剂的研发，结合用于燃料油深度加氢精制、重质油轻质化、劣质燃料优质化、轻烃烷基化工艺等生产过程，重点解决新型催化材料的制备、深度脱硫脱氮机制、减少尾气排放污染、燃料的优质及清洁生产工艺等关键问题。
② 低碳烃类高效转化技术方向
为减少我国能源结构中对石油的需求及更好解决能源有效利用问题，以开发化工新工艺路线为手段，开展绿色化工技术与能源学科的交叉渗透，集中在以非石油路线的甲醇为原料的石油混炼催化裂化工艺、合成气直接合成液化石油气（LPG）碳氢化合物工艺、碳基转化燃料电池发电与新型锂离子电池电极材料、加氢催化剂及多功能复合催化剂等方面的研发，形成了低碳烃类高效转化与有效利用的特色研究方向。
③ 环境友好石油化工催化剂与工艺过程方向
新型、高效、环境友好石油化工催化剂的研发提供了诸多化学品生产及化工工艺过程更先进的的选择，针对现存严重污染的化学品生产体系，应用化学工程与技术学科的综合功能，将催化剂高效、反应强化、过程放大、工艺耦合进行合理和优化组合，形成了环境友好的石油化工催化剂与工艺过程方向。以高效催化剂与反应强化工艺相结合，开发出环己烷液相氧化、烷基萘等产品清洁工艺；以催化反应与分离技术相结合，开发出无硫苯、精萘等高附加值产品的工艺。
④ 工业尾气污染治理及催化减排技术方向
工业尾气污染治理及催化减排是控制大气环境污染的重要途径，工业尾气的深度脱硫脱硝对减轻大气雾霭具有突出作用。针对上述三个方向：燃料的优质化及清洁化、低碳烃类高效转化、环境友好化学品等不同工艺的过程，重点进行工业尾气、柴油机尾气工业和含VOCs气体的催化治理研究，开发N2O催化分解催化剂的合成与制备、多种钙钛矿类催化剂、低温过渡金属和稀土金属复合氧化物催化燃烧催化剂等特性与制备，形成了工业尾气污染治理及催化减排技术方向。本方向N2O催化分解催化剂具有独特先进性和创新性，优于巴斯夫公司专利催化剂活性，其硫、氮氧化物排放浓度达到国家限定指标，已完成小试和中试研究，正从实验室成果向工业技术转化。同时，其他尾气治理催化减排技术也有着很好的工业化应用前景。