研究污水生物处理，微生物燃料电池技术和理论；研究利用非食用植物油等为原料，改性处理后获得生物航空煤油和航空润滑剂。研究封闭舱室中微生物发展演替规律；空间舱室微生物防控方法和技术规程；空间舱室材料生物安全评价方法。

航空生物燃料制备。开发了一种新型非硫化催化剂（NiMoLa/Al₂O₃）用于从小桐子油制备C₁₅-C₁₈烷烃（生物航空燃料的主要成分），实验结果证明该催化剂不仅具有良好稳定的催化性能，还具有制备C₁₅-C₁₈烷烃的较高选择性。另外催化剂中稀土金属La的添加，不仅消除了制备中的硫化过程，提高了燃料品质，并且还避免了硫化物对环境和人健康的影响，做到了绿色产品的绿色加工。

微生物燃料电池。系统开展了以微生物为催化剂，通过微生物自身的代谢作用，将有机物质中的化学能直接转化成电能的微生物燃料电池（MFC）理论与技术研究。重点探索MFC产电机制、结构优化以及其在大型污水处理厂和水质生物毒性监测预警上的特色应用。

超声波强化污水生物处理。运用低强度超声波技术强化污水生物处理，对超声波强化污水好氧、厌氧生物处理有机物、污泥好氧消化以及脱氮除磷的超声处理工艺参数进行了优选，通过实验室小试、现场小试和中试试验对超声波的强化效果进行了长期研究，在此基础上开发了超声波强化污水生物处理的一体化技术。