1）一碳化学基础与技术：发展基于CO、CO₂、CH₄和甲醇等C1小分子平台化合物的高效转化基础理论和工艺技术路线，聚焦C-O和C-H键断裂与留存、C-C键的生成与控制等理论和方法，以尽可能减少原料化学键的断裂、降低过程能耗为核心理念，通过高效催化剂研制、化学键定向剪裁、过程设计、集成优化、多产品制备等实现化学过程的低碳转化，使效益、效率和环境得到同时解决，响应国家“3060”双碳目标。

2）工程放大及应用：研究反应器和工艺过程的放大效应方面的基础和技术问题，研究“三传效应+过程强化”对催化剂微观结构和表界面结构影响和催化剂的精准调控以及新型反应器的设计，通过小试、中试和工业示范形成自主知识产权的煤基优质液体燃料及化学品的制备技术。