课题组依托中国科学技术大学精准智能化学全国重点实验室、化学与材料科学学院、碳中和研究院、合肥同步辐射光源等优势平台，联合国内外顶尖团队和资源，聚焦“双碳”战略目标，开发常规和可再生能源驱动的CO2与含氢资源(包括页岩气、天然气、沼气、水、绿氢及有机固废等)的协同催化转化体系，实现高附加值燃料、原料和材料的可控宏量制备。研究涉及新反应路径和自动化反应器设计，催化剂结构智能设计与精准合成，工况下催化剂表界面结构与物种鉴识，稳/瞬态反应动力学及机理剖析，催化剂“构-效”规律的第一性原理洞悉，以及催化过程评估与工业应用。通过多尺度研究方法，系统构建碳基能源分子资源化利用的科学基础与技术路径，为实现“双碳”目标提供理论支撑与技术解决方案。