（1）煤基功能材料的制备技术

研究煤基功能材料，提出自驱动环境功能材料、全生物可降解材料、高性能塑料与液晶聚合物单体制备技术与工艺；阐明煤制备功能材料过程中材料结构演变机理和催化剂构效关系，形成富碳原料功能材料的新途径和新体系；揭示煤基功能材料对二氧化碳的吸附动力学特性和机理，基于有效分散在吸附/脱附过程中由体积变化引起的机械应力，提升吸附材料结构稳定性；研究煤基碳材料多孔化理论与技术，构建多孔策略、孔尺寸、孔形貌对材料使用性能间的关系规律；研究煤基新型功能碳材料在新能源及环境领域中的应用，探索煤基功能碳材料结构与使用性能的构效关系；提出煤基石墨微观结构形成机制，明确石墨化过程中碳结构与煤系共伴生矿物相互作用规律，建立高变质煤炭石墨化控制工艺。

（2）矿物材料制备及应用技术

研究非金属矿物基体加工、性能调控和表面改性复合技术，制备高性能、高强度复合矿物材料；研究矿物在纳米化-材料化过程中微结构和表面反应性影响机制，开发矿物纳米化-成材加工工艺体系；研究矿物基复合增强材料、异相光催化材料和多孔吸附材料制备技术，探索矿物纳米功能材料表面反应性调控机制与应用性能关系规律；研究高值人工矿物循环过程中高价物相微观结构演变规律，明确高价物相形核、长大等热、动力学规律；研究循环后生成物材料化理论和技术，建立材料化过程中高价物质形貌、物相、能带状态转变规律；开发高值人工矿物循环-材料化一体工艺；研究循环-材料化制备的新材料物化性能，建立循环-材料化工艺与物化性能间作用机制。