1）单元优化科学基础：掌握煤中污染元素的赋存形态、变迁规律及其控制方法，建立煤中污染物源头脱除的理论基础；发展煤转化过程中气、液、固态废物的脱除、资源化和高值化利用新工艺和新技术；开发低浓煤层气中的甲烷高效吸附净化分离技术及CO₂捕获、封存与化学转化利用技术；

2）煤基多联产系统集成：以煤热解/气化为龙头，煤清洁高效转化技术与产品高端化为导向的化学品、液体燃料—煤基化工—动力多联产系统集成，建立煤基能源转化系统的多维度综合评价体系，实现煤炭转化过程中能量—元素—经济—环境的多元协同与和谐统一，为产业化应用推广提供理论借鉴和支撑。