1）石油组成与转化化学

从分子水平认识石油，尤其是重质油的分子组成，包括石油中的烃类和非烃类化合物。研究石油分子在分离过程的走向及化学加工过程中的转化规律。相关研究需要先进分析技术作为支撑。

2）煤化学

煤液化的化学基础：开发煤萃取物及液化产物分子组成分析方法，系统研究这一复杂体系的分子组成及各种类型化合物在加氢处理过程中的转化规律。研究对象主要包括煤焦油及其加氢产物，间接液化油中含氧化合物，直接液化产物（沥青及液体产物/产品）。

 

3）基于分子管理的石油加工技术

石油化工是一个相对成熟的技术领域，但是微小的优化空间却存在巨大的商业价值，从分子水平开发石油及石油产品的性质预测及转化模型，可以实现炼化过程的“分子管理”，是炼化优化的终极目标。相关工作主要集中在分子管理技术的基础理论和方法学研究。

 

4）石油地球化学

石油是自然界中碳循环的一个重要部分，每一个石油分子都经历过一个漫长而复杂的化学转化过程，复杂的石油分子组成背后隐藏着丰富的石油成因及成藏信息，包括生物前驱物、沉积环境、成岩作用、热演化程度及演化历史、运移、水洗作用、生物降解等。发现和研究生物标志物组成是石油地球化学研究的重要内容，揭示有机质在漫长地质历史中的演化过程，为石油工业的勘探和开发提供理论指导。

 

5）环境地球化学

将石油化学研究中形成的分析方法应用于环境样品的分子组成分析，从地球化学角度认识环境有机质的分子组成、来源、迁移及转化规律。重点研究（类）腐殖质类复杂混合物的分子组成，研究对象包括大气气溶胶、水中可溶有机质（DOM）及土壤腐殖质等。DOM的来源包括工业废水和城市污水等人为影响的水体，江、河、湖、海等环境水体，以及冰川、土壤间隙水等。

 

6）色谱/质谱分析技术

色谱是实现混合物分离的最高效分离技术，质谱可以提供最重要的分子组成信息，有效运用色谱和质谱技术是研究复杂有机混合物分子组成的基础。研究内容主要涉及复杂基质中微量化合物的分离方法，难电离化合物质谱软电离技术，基于质谱技术的复杂混合物定量分析方法等。