催化材料是实现原子经济性反应的关键。绿色催化材料的应用将有助于提高反应原料的利用率，减少废物，降低生产成本。该方向主要围绕选择性氧化合成、小分子转化以及光催化中的学术前沿开展工作，重点研究绿色催化剂的合成方法、不同结构催化剂的形成机理以及表面性质与催化性能的关系，研制活性高、选择性好、易于分离、制备工艺简单、成本低、毒害小且能够回收使用的绿色催化材料。
选择性氧化催化材料：针对香料、维生素等精细化学品中间体选择性氧化合成中所需的催化材料开展研究，合成磁性纳米催化材料、结构掺杂的复合氧化物等催化材料，研究新的合成方法，探讨组成、结构与催化性能的关系，并通过合成方法与反应性能的关联，优化反应体系，为实际应用提供指导。
小分子转化催化材料：针对甲酸、甲醇、乙醇、二氧化碳等小分子催化转化中的理论和关键技术问题开展研究，合成不同组成、不同微观表面结构的纳米材料，认识特殊形貌催化剂的形成机制和“结构-性能”关系，完成从结构形态到材料性能的一体化设计，以提高催化剂活性和降低成本为目标。
绿色光催化材料: 针对当前光催化应用中存在的量子效率低、可利用的有效光区范围窄等主要问题，利用现代纳米技术和表面修饰技术等手段合成纳米绿色光催化材料，并将其应用于废气处理、有机污染物的消除和降解等方面，解决光催化中一些重要的科学和技术问题。
