以中国科学院多相反应重点实验室为依托，根据学科发展趋势和能源、资源、环境和材料等领域的需求，以多相复杂系统的过程工程、多尺度结构的形成机制、多相反应及其反应器设计、资源和能源的高效利用以及污染控制为主要研究对象，重点研究其共性规律、调控机制、技术集成及应用，致力于发展新理论、新方法、新技术和新产品。该学位点包括三个主要研究方向：
　　
　　1、多相反应工程
　　
　　以多学科交叉和多尺度方法为手段，研究颗粒流体系统中发生的物质转化过程，内容包括物质的流动、传递和反应及其相互作用；揭示多相体系放大与调控的共性规律，建立多相体系定量放大与定向调控的理论与方法；解决实验室成果产业化中的关键科学问题，创建高效清洁的物质转化工艺、流程和设备。
　　
　　主要研究内容：
　　
　　复杂系统及多尺度方法
　　
　　非均匀多相系统的流动和传递
　　
　　工业过程的模拟和仿真；
　　
　　多相反应器的数学模型和放大
　　
　　流态化理论与方法的工程应用；
　　
　　介观结构分子模拟及离散化方法；
　　
　　多相复杂结构的实验与测量技术；
　　
　　信息资源、网络计算、并行计算
　　
　　2、材料工程
　　
　　以材料制备工艺的创新、产品设计和工程应用为目标，发挥在材料化学、多相反应工程和反应器设计、过程工程等学科方面的优势，以材料新型制备工艺和反应器设计为研究基础，开发粉末材料的制备、表面设计（包覆型复合粒子制备、表面改性、与有机相的复合技术等）与应用技术，深化对纳微尺度结构的定向调控、应用技术和产品工程研究。注重生物材料、复合功能粉体、环境材料的制备与应用研究。
　　
　　主要研究内容：
　　
　　纳、微粉体制备及相关技术（水热、等离子体、自蔓延、电化学、微乳等）应用
　　
　　纳、微粉体的表面设计与组装技术
　　
　　复合功能粒子和生物材料的设计与制备工艺
　　
　　无机复合、有机-无机纳米复合功能材料
　　
　　环境与环境净化材料研究
　　
　　能源转换材料
　　
　　固体氧化物燃料电池（SOFC）关键材料及发电系统
　　
　　化学气相沉积与复合材料
　　
　　热喷涂技术与涂层材料
　　
　　3、能源工程
　　
　　根据我国能源资源的特点，以有效综合利用及环境保护为目标，以煤、生物质和垃圾为主要研究对象，关注能源的高效、洁净转化新技术和气体产物的污染控制等研究工作，开发高效率、低污染的工艺流程和设备。
　　
　　主要研究内容：
　　
　　能源利用中高效低污染工艺流程的开发及设备研制
　　
　　煤热解新工艺及其关键技术
　　
　　煤气化工程学以及低NOx无烟燃烧新技术
　　
　　新型高效洁净垃圾焚烧技术的机理研究及设备研制
　　
　　生物质能高效转化及综合利用
　　
　　工业废气中的脱硫材料与技术