本实验室有三个主要研究方向：水体污染物的检测与控制；环境催化材料的开发与应用；废弃物再生化利用。各方向主要研究内容如下：
(1) 水体污染物的检测与控制
水体环境中有机污染物控制与修复技术研究，着重于水环境中有机污染物的检测、环境特征、分子转化、防治原理和修复技术等，具体研究内容包括：
①利用基于羟基自由基和硫酸根自由基的深度氧化技术探索水体环境中污染物的环境特征、分子转化、防治原理、修复技术以及降解中间产物毒性评价。
②常规持久性环境有机污染物和重金属痕量检测的新方法研究，提高低含量组分检测的速度以及灵敏度。
③高效环境污染治理工程材料的应用技术研发，着重于污染物质吸附、分离、催化等功能材料在水体等污染的应用修复技术研发。
(2)环境催化材料的开发与应用
环境催化材料的制备与应用研究，着重于微纳环境催化材料的吸附和催化降解功能特性，以无机材料为主体，开展微纳结构的可控设计、制备及其吸附催化降解相关的应用基础研究，具体内容包括：
① 可见光催化材料制备技术与性能相关的基础科学与应用研究。
② 具有吸附有机污染物、重金属离子优良效果的新型金属有机框架材料设计与合成，为污水治理提供新的净化材料。
③ 适用于高温废气且高效、稳定的环境催化剂和非贵金属汽车尾气多效催化剂的开发与应用，为大气污染治理提供新的修复材料。
(3) 废弃物再生化利用
废弃物再生化利用研究，着重于工业废气中CO2的高效捕获与高选择性转化以及废水、废渣和废旧电池中重金属回收并应用于制备电池材料，具体内容包括：
① 以废弃生物质为原料新型氮掺杂多孔碳材料的可控合成及其在高效捕获低浓度和高湿度工业废气中CO2的应用研究；具有规整形貌和结构的多基团功能化石墨烯复合材料的构建以及其在温和条件下高效高选择性催化CO2和环氧化物环加成反应合成环状碳酸酯动力学研究；结合催化实验、表征和理论计算，探究多基团协同催化机制。
② 以太阳能、风能等可再生能源将CO2转化为高附加值燃料，实现碳零排放；CO2型燃料电池的开发应用；CO2电化学还原反应机理研究，指导高效专一催化剂的合成与应用。
③ 以废弃锂离子电池和其它电池为原料，采用干法、湿法、生物回收等技术，提取锂离子电池中的镍、钴、锰、铁、钒等有价金属后，将其重新用于锂离子电池的制备；以工业废水、废渣为原料，通过酸浸、氧化还原、沉淀等反应，获取含有镍、钴、锰、铁或钒等元素的锂电材料必需化合物原料，按计量比配入锂源、磷源等其它原料，采用不同工艺方法制备锂离子电池材料。
