1）煤结构研究：从电子-分子尺度上认识煤中弱键合结构及其在热场中的反应特性，依据结构特点和性质对煤进行分质分级资源化利用；开发基于碳基原料结构特性的定向转化调控新方法和新工艺；充实并发展煤热解、液化等碳基资源直接转化理论；

2）煤直接转化技术：揭示煤热解挥发物与自由基反应规律，提出高温油气分离积碳控制方法，建立煤结构－挥发物反应－焦油品质之间的内在关系。分析煤直接液化反应中供氢溶剂的结构和反应性特征，优化供氢溶剂的性能，探索精准调控催化剂结构及制备策略和探究催化反应机制。