长期从事煤化工和煤的清洁高效利用的科研、开发、教学和战略规划研究，连续两次作为首席科学家承担能源领域“973”项目，提出气化煤气与热解煤气共制合成气多联产工艺并指导工程示范；倡导并推动“高碳能源低碳化利用”的立法和实践；主持完成中国工程院“中国煤炭清洁高效可持续开发利用战略研究”、“我国非常规天然气开发利用战略研究”等重大咨询项目，正在主持“推动能源生产和消费革命”、“中国工程科技知识中心建设项目之能源专业知识服务系统建设子项目”等重大咨询项目研究；主持完成省部级以上各类科研项目20余项，培养能源化工博士70余名，博士后6名；作为第一完成人，获国家自然科学奖二等奖1项，国家科技进步奖二等奖1项，省部科技一等奖7项，授权发明专利40余项，出版学术著作7部和《现代煤化工技术丛书》12册；独立和共同发表论文700余篇。

2003年当选中国工程院院士，2013年当选美国工程院外籍院士。