牟天成课题组致力于将绿色化学和可持续发展的理念应用于应用于能源、环境、催化和先进材料等领域。目前，课题组感兴趣的研究内容包括：（1） 绿色化学方法合成先进材料应用于能量储存、环境污染治理（废水处理、温室气体以及有毒气体的捕集分离）、光催化和电催化（水分解制氢、氮还原制氨）；（2） 设计绿色溶剂代替传统有机溶剂应用于高效化学反应和产物分离；（3） 设计环境友好的方法应用天然产物（生物质及平台化合物）预处理、高值化转化和高性能材料制备（4） 离子液体、超临界流体、低共熔溶剂等绿色溶剂的物理化学性质、溶液结构和前沿应用。