Hợp chất tự nhiên: Nghiên cứu các phương pháp ly trích hợp chất hữu cơ từ nguồn tự nhiên; Xác định thành phần, cấu trúc hóa học của cây thuốc bằng phương pháp phổ nghiệm hiện đại và phương pháp hóa học; Thử nghiệm hoạt tính sinh học như kháng ung thư, kháng sốt rét, kháng oxi hóa, hạ đường huyết, cải thiện trí nhớ; Bán tổng hợp các dẫn xuất có hoạt tính sinh hoạt và định hướng ứng dụng; Tính dầu.

Tổng hợp hữu cơ - hóa học xanh: Nghiên cứu ứng dụng quy trình tổng hợp để điều chế: Dược phẩm, thuốc trừ sâu, chất dẫn dụ côn trùng...; Ứng dụng hóa học xanh vào tổng hợp hữu cơ để giảm thiểu ô nhiễm môi trường; Nghiên cứu chuyển hóa sinh khối và điều chế nhiên liệu sinh học từ nguồn nguyên liệu phế thải; Tổng hợp các chất phát quang, ứng dụng, phân biệt và theo dõi tế bào ung thư, đánh dấu protein.

Điện hóa và năng lượng tái tạo:  Nguồn điện hóa học: Pin sạc(liti, natri, ion), feul cell, siêu tụ điện; Quang điện hóa: Pin mặt trời thế hệ mới (DSSC, QDSC, PSC), quang điện hóa phân tách nước; Điện hóa môi trường: Đầu dò điện hóa phát hiện chất ô nhiễm, khử ion điện dung ứng dụng xử lý nước.

Hóa lý thuyết và Hóa tính toán: Thiết kế dự đoán cấu trúc và tính chất của phân tử thuốc, vật liệu mới; Nghiên cứu cơ chế động học của phản ứng; Dự đoán và phân tích phổ học (Raman, IR, NMR, UV).

Hóa xúc tác: Xúc tác nano, xúc tác trong công nghiệp hóa dầu, xúc tác trong hydro hóa trong chuyển hóa năng lượng; Chất ổn định UV trong mỹ phẩm và công nghiệp.

Hóa lý hữu cơ: Vật liệu xốp thế hệ mới (MOFs, ZIFs, COFs...) ứng dụng lưu trữ, phân tách khí, xúc tác và chuyển hóa năng lượng; Năng lượng sinh khối (Nhiên liệu sinh học, điện sinh học) và vật liệu nền sinh học.

Hóa học Nano: Tổng hợp vật liệu Nano (Polyme, Chitosan, Composit) bằng phương pháp hóa học xanh; Chế tạo hạt nano kim loại (Ag, Au, Pt, Cu...) ứng dụng trong y sinh.

Phương pháp phổ phân tử: Phát hiện các phương pháp phân tích các ion vô cơ, nấm mốc, thuốc bảo vệ thực vật, dược phẩm; Chế tạo các bộ thử nhanh (test kit) để phát hiện và bán định lượng các chất cấm sử dụng.

Phương pháp phổ nguyên tử: Phát hiện các phương pháp phân tích kim loại như Pb, Hg, As... và các hợp chất cơ kim; Chế tạo các phụ kiện để cải tiến và mở rộng phạm vi ứng dụng của thiết bị trong phân tích siêu vi lượng Hg, Sn, Pb, As.

Phương pháp điện hóa: Các ion kim loại, các chất hữu cơ như sudan, kháng sinh, chloramphenicol...; Phát triển các cảm biến hóa học và sinh học phân tích các hợp chất vô cơ, hữu cơ trong các nền mẫu môi trường, thực phẩm, sinh học...

Phương pháp tách: Các amino acid, melanin, 3-MCPD, các loại thuốc bảo vệ thực vật, dược phẩm bằng sắc ký lỏng, sắc ký ký, sắc ký trao đổi ion...; Điều chế pha tĩnh cột sắc ký lỏng cho xử lý mẫu phân tích.

Phương pháp khối phổ: Định danh và định lượng chính xác các hợp chất hữu cơ và vô cơ trong các nền mẫu khác nhau.

Vật liệu vô cơ: Vật liệu xử lý môi trường (Vật liệu quang xúc tác trên cơ sở biến tính các oxid bán dẫn ứng dụng trong xử lý không khí, nước và điều chế chất. Vật liệu xúc tác oxi hóa khử trên cơ sở kim loại, xúc tác fenton dị thể...); Vật liệu ứng dụng chuyển hóa năng lượng (Pin mặt trời sử dụng chất màu nhạy quang, pin năng lượng mặt trời); Vật liệu ứng dụng công nghiệp (Bột màu ứng dụng trong sơn, gốm sứ, thủy tinh, chất kết dính, xi măng, vật liệu từ...); Vật liệu vô cơ sinh học (phức hữu cơ kim loại, vật liệu tương thích sinh học).

Kỹ thuật tiến hành phản ứng hóa học: Hệ phản ứng liên tục CSTR; Hệ phản ứng giai đoạn BR.

Polyme có nguồn gốc tự nhiên - Polyme phân hủy sinh học: Polyme thiên nhiên (Chitin, Chitosan, Chitosan-Graphen, Chitosan-Fe3O4 ứng dụng trong y sinh, celluloz); Polyme phân hủy sinh học (Polylactic acid - PLA, tinh bột kết hợp với phụ gia.

Polyme composit và nanocomposit: Tổng hợp và ứng dụng graphen, oxit-graphen; Composit gia cường bằng sợi thực vật, sợi tre, nano-clay (khoáng sét), nano-silica (từ vỏ trấu)...; Tổng hợp nano Ag ứng dụng làm vật liệu kháng khuẩn và mực dẫn điện, nano Au ứng dụng trong mỹ phẩm, nanocarbon ứng dụng trong lĩnh cảm biến kim loại nặng và cảm biến sinh học.

Tái chế và tổng hợp polyme mới: Glycol giải, amin giải vỏ chai PET phế thải để tạo ra polyme có giá trị cao như: polyuretan, polyeste bất bão hòa, nhựa epoxy, polybenzoxazin...; Tổng hợp polyme thông minh.

Phụ gia cho polyme: Tổng hợp phụ gia bền nhiệt, chống oxy hóa cho vật liệu làm vỏ bọc điện/điện tử, card màn hình; Tổng hợp các chất nhạy quang, nhạy nhiệt, và chế tạo các vật liệu thông minh; Phụ gia trong sơn, màng nhằm chống oxy hóa, bền màu, bền quang.

Cao su và Composit cao su: Cải tiến quy trình chế biến cao su thiên nhiên; Tái chế cao su, vật liệu composit, nanocomposit trên nền cao su thiên nhiên; Tổng hợp polyuretan từ dầu hạt cao su.

Nghiên cứu phát hiện và phát triển thuốc mới từ nguồn dược liệu thiên nhiên: Sàng lọc hoạt tính sinh học các mẫu cao chiết/hợp chất; Phận lập và xác định cấu trúc các hợp chất từ dược liệu theo định hướng tác dụng sinh học; Xây dựng các phương pháp đánh giá tác dụng sinh học; Phát triển sản phẩm có nguồn gốc thiên nhiên định hướng ứng dụng trong y dược, thực phẩm, mỹ phẩm.

Nghiên cứu tổng hợp/bán tổng hợp và mối quan hệ hoạt tính cấu trúc của hợp chất có hoạt tính sinh học.

Nghiên cứu phân lập các chất đánh dấu để phục vụ cho công tác tiêu chuẩn hóa dược liệu.

Thiết kế thuốc

Xây dựng quy trình kiểm nghiệm nguyên liệu và bán thành phẩm.