可再生能源替代是化学化工实现“双碳”的主要技术途径，以光-电-化学能为核心的转换途径因为可再生能源波动性受到成本制约，开发利用太阳能直接驱动 C 质闭环循环是化学化工电气化的重要技术途径。本项目产品是通过融合工程纳米混合离子电子导体光化学制造、先进光热催化膜反应器开发形成的人工光合成成套技术。该技术可以通过设计建设离网太阳能驱动化学工厂，为工农业生产提供具备工业经济性的波动性可再生能源利用解决方案。 主要应用场景如下：1. 移动式太阳能驱动减污降碳“净化消杀”；2. 分布式太阳能驱动植物工厂降本增产；3. 集中式太阳能光热化学工厂页岩气增值炼化。本项目技术是在理化所国家杰青张铁锐研究员团队在国家重点研发技术计划、北京市科委产业化重大专项支持下，通过转化中国科学院理化技术研究所先进科研成果所形成。项目已完成光热催化材料百吨级产线、300 套/年分布式太阳能光热面板设备组装产线。其中，移动式太阳能化学面板产品已完成工业示范、离网太阳能驱动光热化学工厂正在进行工程化示范。
氢能作为零碳排放的终极清洁能源，正成为全球能源体系低碳转型的核心方向。基于可再生能源电解水的绿氢技术，因其零碳特性而成为构建新型能源体系的关键路径。然而，全球淡水资源的短缺严重制约绿氢规模化发展，直接利用海水电解制氢成为突破资源瓶颈的战略选择。传统工艺在海水电解制氢过程中面临重大技术障碍：阴极析氢反应（HER）产生的 OH-与海水中的 Ca²⁺、Mg²⁺等结合，形成难溶氢氧化物沉积于电极表面，导致催化剂失活、传质受阻及制氢效率衰减。现有解决方案如海水预处理、原位自驱动水净化和电极材料突破等，普遍存在能耗高、工艺复杂或抗沉淀效果有限等问题。本技术颠覆性提出"时空耦合反应调控"新机制，通过电极表面 HER 与 OH-消耗反应的时空耦合，将 HER 产生的 OH-原位、实时消耗，从根源上消除沉淀形成条件，使电极在真实海水环境中保持长期稳定运行。该技术无需复杂的前处理步骤或昂贵的设备改造，无需使用隔膜，显著降低了技术实施成本。该技术可应用于海上风电/光伏耦合制氢场景，为构建"海洋氢田"提供核心支撑。其产业化推广将大幅降低绿氢生产成本，推动氢能在钢铁、化工等难减排领域深度应用，碳中和进程。
应用场景 1：可吸收止血纤维膜是利用工业级高压静电纺丝技术，配合 roll to roll 、分切等辅助系统系统，将生物基蛋白－医用明胶，进行无纺编织，实现高效的蛋白纳米纤维膜制造，最终获得性能优异的止血制品，并开展临床应用；应用场景 2：人工骨纳米纤维，是将胶原片段与羟基磷灰石类钙质，通过高效电纺实现纤维的有效制备，基于精确交联实现材料的可控降解。将其应用于骨修复，即可有效降低骨块、骨粒这些硬质修复材料对骨创伤的刺激，又可实现修复材料对创口形态、压力的自适应性质，有利于材料与创伤不规整面的有效接触、促进愈合；同时纤维降解的与骨创伤愈合的过程良好匹配，有利于骨创的有效愈合。 应用场景 3：青光眼引流导管是将具有良好生物相容性的明胶，采用微纳加工的技术，制备成与头发丝粗细的精细中空导管，从而极大程度地降低了材料对眼组织的刺激，结合微创的植入方法，对组织创伤极小，理论上引起瘢痕化的可能性也极低，这样就可以通过一个微创的手术，植入一个长期有效的引流管，实现长期降眼压的效果。
研究的下肢运动康复训练机器人通过试验与设计实现了在康复训练中患者自主行走时康复训练机器人的自动前行、自动转弯以及防摔倒功能,并可减轻医护人员在康复训练中的工作量,实现了患者的主动康复训练.在研发过程中,所进行的一系列实际临床实验证明了该康复训练机器人具有可靠性高、安全性能好、易操作以及实用性强等创新特点,拥有很好的实际应用前景。
为了通过简单方法实现高精度和高容量，他们提出了将结构光空间非线性转换为通信网络，特别是实现超高精度点对多点（PtoMP）信息传输链路。一系列相干叠加的空间模态及其空间非线性转换态被用作信息载体，取代之前的轨道角动量束，并在较低空间模态阶内大幅扩展通道容量。通过简单的双模叠加空间非线性转换和基于机器学习的非常基础神经网络，可获得超过500种模式高达99.5%的准确率。通过漫反射屏和多CCD的结合，大观测角PtoMP信息传输也被证明是可行的。
成功研制空间站甚高精度光学舱三浮陀螺永磁马达驱动系统、航空飞行器起发一体化电能控制系统、大功率车载直流取力电源系统、高压激光电源、百千瓦高压脉冲电源等。