该方向立足学科发展前沿，研究离子液体、超临界流体、水等绿色介质在分离和反应过程中的作用本质和调控机制，建立绿色介质的微观结构与反应/分离性能之间的关系，设计、开发在环境、能源、材料和化工等重要领域中具有目标可设计的绿色介质体系，为绿色化学产品的合成和分离工艺的设计以及清洁可再生资源和能源的利用提供科学基础。
绿色分离介质：开展生物质组分分离、蛋白质和核酸分离纯化、二氧化碳捕集等研究，设计、合成功能化绿色介质，开发低能耗、高效率、可循环的绿色分离新方法。
绿色反应介质：利用绿色介质的溶剂化和催化双重特性，研究对生物质转化与利用、原子经济反应的促进作用，阐明对纳米材料形貌、组成、结构和性能的调控机制。
结构—性能关系：利用宏观物理化学方法、谱学技术和分子模拟技术，研究绿色介质的构效关系，设计绿色介质的功能，开发目标可设计的绿色介质体系，达到提高分离效率和反应选择性之目的。
