Процесирање, карактеризацију, термодинамичку анализу и моделовање металних система и синтерованих материјала на бази (Ag, Au, Cu, Al, Sn, In, Bi, Zn, W, Ga, Ge, Sb, Ni, Fe, Co, Mo, Ti) са циљем дизајнирања материјала са унапређеним структурним, механичким, термијским и електричним својствима и/или еколошки прихватљивијих материјала за примену у електроници, електротехници, енергетици и другим областима;
Развој и истраживање алтернативних и иновативних метода синтезе нанокристалних и наночестичних материјала на бази магнетних Nd-Fe-B легура, магнетно меких мешовитих оксида гвожђа, као и квази-једнодимензионих наноматеријала са магнетним и суперпарамагнетним својствима; Модификацију и функционализацију њихове површине, карактеризацију, испитивање и оптимизацију физичко-хемијских и магнетних својстава за различите примене;
Синтезу, карактеризацију и развој композитних/нанокомпозитних материјала на бази полимерне или металне матрице са дефинисаном структуром, порозношћу, магнетним, електричним и механичким својствима. Оптимизацију магнетних и динамичко-механичких својстава полимерних композитних материјала на бази нанокристалних Nd-Fe-B магнетних легура и мешовитих оксида гвожђа у широком температурном интервалу при различитим фреквенцијама и јачини силе савијања;
Испитивање могућности побољшања механичких својстава заменом метала ретких земаља феритним материјалима у виду нано и/или микро честица и честица превучених агенсом; Модификација пуниоца функционалним превлакама у циљу стварања јаких хемијских веза између честица и превлаке односно превлаке и полимерне матрице.
Пројектовање и израду уређаја за тестирање перформанси мембранске сепарације; Појединачна и симултана тестирања својстава мембрана при нормалном протоку флуида или симулираним индустријским условима струјања различитих флуида и смеша гасова под контролисаним притиском;
Конструкцију мембрана са побољшаним својствима на бази полимерне матрице и диспергованих неорганских зеолитних прахова са различитим геометријама пора и детергентским једињењем као адитивом - синтеза хемијским путем методом кастинга и методом електроспининга, са циљем смањења емисије штетних продуката сагоревања, пре свега CO2. Испитивања могућност уклањања органских сумпорних једињења (меркаптана и хетероцикличних једињења) из сирове нафте помоћу полимерних мембрана са циљем смањења емисије сумпорових оксида приликом сагоревања нафтних деривата;
Модификацију тканих и нетканих полимерних композитних текстилних мембрана применом поступка електроспининга са циљем функционализације површине и/или унапређења њихове селективности, функционалних, механичких, физичких и хемијских својстава;
Развој нових функционалних трослојних полимерних мембрана за ФО са унапређеним динамичко-механичким својствима, малим онечишћењем и високом селективношћу; Синтезу, карактеризацију и тестирање магнетних честица у РО/ФО мембранском модулу и сепарационој посуди са посебно дизајнираним системом за одвајање;
Развој система за напредну осмозу (ФО) као замене за високоенергетске методе и методе сепарације на високој температури и притиску са фокусом на примену развијеног лабораторијског ФО уређаја за процену перформанси система; Испитивање могућности унапређења постојећих и развој нових типова раствора за извлачење (draw solution);
Дизајнирање лабораторијског уређаја за ефикасно и континуално филтрирање флуида на принципу центрифугалне филтрације, укључујући и моделовање, симулацију, интеграцију и оптимизацију процеса филтрирања;
Развој уређаја на принципу дестилације за рециклажу и поновно коришћење отпадних органских растварача који се налазе у саставу боја са циљем смањења запремине отпада за депоновање, унапређења заштите животне средине и економског бенефита;
Истраживања у области енергетике, енергетске ефикасности и очувања животне средине; истраживања феномена преноса количине кретања, топлоте и масе, са и без хемијских реакција, у вишефазним контакторима флуид-честице (флуидизовани, фонтанско-флуидизовани, транспортни системи); Истраживања механизама и интензификација хемијско-технолошких и биотехнолошких процеса и унапређење материјала, метода и опреме за примену наведених процеса у различитим типовима индустрије (хемијска, петрохемијска, прехрамбена, фармацеутска);
Развој апликације за економску процену оправданости рециклаже отпадних боја и осталих органских растварача у домаћинствима, продајним објектима и различитим гранама привреде на бази математичког модела за предвиђање тока процеса дестилације за различите реалне параметре процеса, као што су радни притисак, састав напојне смеше, проток напојне смеше, температуре фазне трансформације, итд;
Развој универзалног транспортног математичког модела процеса мембранске сепарације за РО/ФО системе који узима у обзир једнокомпонентне и вишекомпонентне системе, који је заснован на комбинацији иреверзибилне термодинамике, теорије и механизмима дифузије, као и параметрима процесне опреме;
Развој хибридног математичког модела ФО процеса заснованог на вештачкој интелигенцији способног да симулира и оптимизује процес за различите напојне смеше и производне услове и који укључује перформансе композитних мембрана и њихов утицај на дифузију, јоне напојне смеше и раствора за извлачење;
Испитивање алтернативних обновљивих горива на бази терпенских сировина првенствено цикличних облика терпена; Експериментално одређивање волуметријских карактеристика вишекомпонентних смеша терпена на високим притисцима и температурама и њихово даље моделовање коришћењем PC-SAFT и SAFT једначина стања;
Испитивање могућности индиректне производња електричне енергије коришћењем отпадне топлоте помоћу Органског Ранкиновог Циклуса (ОРЦ) - интеграција са обновљивим изворима енергије, као и изворима топлоте са средњим или ниским температурама; Когенерација са алтернативним изворима енергије у циљу побољшања излазне снаге и радних сати; Развој алгоритма за предвиђање и синергију фаворизованих извора одбачене топлоте за производњу електричне енерије помоћу ОРЦ циклуса, у сврху пуњење батерија за електрична возила, уз осврт на енергетску ефикасност, тржишне захтеве и економски фактор;
Моделовање механичких својстава композитних материјала са полимерном и металном матрицом и нанокристалним, односно микро-/наночестичним пуниоцима. Предвиђање понашања композита под различитим оптерећењима у циљу одабира одговарајуће термопластичне или термостабилне матрице, као и врсте, облика и величине пуниоца. Симулација оптерећења у односу на густину паковања и утицај интеракција сила честица-честица и честица-полимер.