在能源催化领域围绕合成气制低碳醇、CO2还原制高值化学品、低碳烷烃催化转化等反应开展研究，发展高效催化材料并利用同步辐射先进光源研究催化构效关系和微观反应机理。

催化科学目前最主要的挑战是在认识和理解催化基本原理的基础上, 建立催化剂结构与性能的关系。基于同步辐射、自由电子激光等先进光源实验技术的应用对于原位实时动态反应中的催化剂表征和催化反应机理研究具有重大价值，极大地促进了催化科学的发展。

研究团队重点依托同步辐射和自由电子激光装置发展催化原位表征方法和技术。截至目前，正依托合肥光源能谱实验站搭建同步辐射软X射线SRPES/NEXAFS/FTIR/GC-MS联用催化原位表征平台，与北京光源合作研发同步辐射XAFS/FTIR/SSITKA多元联用催化原位表征系统，依托红外自由电子激光装置研制固气催化表界面反应高时间分辨表征装置，以及各类原位X射线吸收和红外光谱反应池等。

2014年起，团队核心成员参与了国家重大科研仪器专项“基于可调谐红外激光的能源化学研究大型实验装置”的研制任务，相继完成了束线总体的安装、调试和优化改造以及光谱实时诊断系统的研制任务，并顺利通过基金委最终验收。

在技术开发与科技成果转化方面，研究团队长期与日本高化学株式会社、东华工程科技股份有限公司、陕西延长石油集团、上海华谊集团等企业深入合作，围绕煤制乙二醇、煤制低碳醇反应研发相关催化技术及工艺。