本研究方向涉及绿色有机催化合成新反应、新技术、新方法、新工艺的开发及应用，重点开发工业重要的高效、环保、节能型绿色催化有机合成新技术和催化剂，达到节能减排、可持续发展经济的目的。主要研究领域如下：
1. 载体锚合固体催化剂的合成及络合催化应用
合成新型手性/非手性催化剂活性结构，开发廉价、易操作固载化新工艺制备固体催化剂，并应用于各型络合催化反应。如开发不对称氢化、不对称环氧化、不对称MPV反应、不对称加成反应、不对称凝聚反应等典型的手性催化合成反应；开发催化剂可循环催化反应工艺，显著降低反应成本；研究反应规律并探索新型溶剂如离子液体的作用；催化合成有价值的手性药物中间体。
2. 开发均相或多相催化以H2O2、氧气或空气为氧化剂的绿色选择氧化新工艺
① 设计改造仍大量沿用着的“三废”高和环境污染严重的传统催化氧化反应工艺；增加化学反应过程的选择性，最大限度利用初始原料；用催化剂代替传统工业上使用的有毒或有腐蚀性的化学反应试剂，最终使反应产物更加容易分离。② 开展工业重要的氧化反应研究，例如苯酚的氧化羰化制碳酸二苯酯、醇类的氧化羰化制碳酸二烷基酯、烯烃与卤代烃的Heck偶联反应、烯烃的氢甲酰化反应、CO2与环氧化合物的环加成制有机环碳酸酯反应、烃类的选择氧化以及环氧化反应等。
3. 合成新型功能化多孔固体酸/碱催化剂
通过向分子筛结构中引入各种功能基团、活性组分实现对分子筛性能的功能化，合成具有独特组成与催化性能的新型多孔催化材料；通过对分子筛的孔道性质、酸碱性、骨架结构等进行多重改性，合成具有优良物理、化学性质的新型多功能多孔催化剂（如具有可控孔道性质与碱催化功能的双功能微孔分子筛材料等），并扩展其在有机催化方面的择形催化能力。包括异构化反应、烃化反应、酰化反应、石蜡的水合反应、脱水反应、脱氢卤化反应、聚合反应、酯化反应、水解反应、催化裂解反应、催化重排、缩合反应以及氧化等反应。
4. 有机催化新技术、新方法、新工艺、新材料的开发和应用
催化新技术的开发和应用如电化学催化技术、光催化技术、超声波/微波催化技术、纳米催化技术等，同时发展适合这些新催化技术过程的催化剂新材料。通过开发新型工艺实现纳米颗粒催化剂、纳米磁性材料、纳米非晶态合金、纳米管、纳米棒等活性催化剂的规模化生产，并应用于各种催化反应。
5. 处理有机废水的绿色环境催化新技术及工艺开发
开发新型清洁、低成本、节能、高效绿色环保处理催化技术和材料，显著减少污染环境的有毒废水排放，实现改善环境、节能减排、可持续发展经济的目的。如制备高性能固体吸附材料脱除有机毒物组分，开发催化空气氧化新技术分解有机废物，显著降低废水的COD等。
6. 有机催化反应机理的理论与计算化学
引入计算化学能对催化反应路径、中间体结构、反应机理及催化剂表面结构、电子转移性质进行分子级别的模拟研究，以达到设计最优化催化剂组成、结构和最优化反应过程的目的。