针对催化反应过程中“高能耗、高污染和高物耗”的现实问题，借助催化蒸馏技术、膜过程耦合技术、电催化技术、微波技术，强化化工瓶颈过程中的混合、传递或反应过程速率，大幅度减小化工过程的设备尺寸，简化工艺流程，减少装置数量，使单位能耗、废料、副产品显著减少，进而实现节能、降耗、环保、集约化的催化过程。
本方向研究外场强化理论与方法。借助微波场有效提高物质的传输和扩散，强化化学反应。催化反应与精馏分离相耦合的方式强化酯交换反应，有效提高产品收率；通过无模板剂二次生长法制备Beta分子筛膜，应用于CO2/N2双组份气体分离和醇水分离过程；开发高性能纳米级离子掺杂高性能电催化剂，强化电场效应提高燃料电池催化剂使用寿命。
已经成功将微波强化技术应用于中国平煤神马集团开封东大化工有限公司的氯乙酸项目；利用微波强化技术制备的KS-ZW系列硫酸生产高效催化剂，应用于广西大新桂南化工有限公司200 kt/a的硫酸项目。进一步，利用高性能催化剂与膜分离耦合强化技术将CO2与甲醇直接制备碳酸二甲酯过程中副产物水及时移出反应体系，实现原料催化反应与水分离过程的匹配和调控，形成过程耦合强化基础理论，实现耦合系统的高效运行。
