Procesiranje, karakterizaciju, termodinamičku analizu i modelovanje metalnih sistema i sinterovanih materijala na bazi (Ag, Au, Cu, Al, Sn, In, Bi, Zn, W, Ga, Ge, Sb, Ni, Fe, Co, Mo, Ti) sa ciljem dizajniranja materijala sa unapređenim strukturnim, mehaničkim, termijskim i električnim svojstvima i/ili ekološki prihvatljivijih materijala za primenu u elektronici, elektrotehnici, energetici i drugim oblastima;
Razvoj i istraživanje alternativnih i inovativnih metoda sinteze nanokristalnih i nanočestičnih materijala na bazi magnetnih Nd-Fe-B legura, magnetno mekih mešovitih oksida gvožđa, kao i kvazi-jednodimenzionih nanomaterijala sa magnetnim i superparamagnetnim svojstvima; Modifikaciju i funkcionalizaciju njihove površine, karakterizaciju, ispitivanje i optimizaciju fizičko-hemijskih i magnetnih svojstava za različite primene;
Sintezu, karakterizaciju i razvoj kompozitnih/nanokompozitnih materijala na bazi polimerne ili metalne matrice sa definisanom strukturom, poroznošću, magnetnim, električnim i mehaničkim svojstvima. Optimizaciju magnetnih i dinamičko-mehaničkih svojstava polimernih kompozitnih materijala na bazi nanokristalnih Nd-Fe-B magnetnih legura i mešovitih oksida gvožđa u širokom temperaturnom intervalu pri različitim frekvencijama i jačini sile savijanja;
Ispitivanje mogućnosti poboljšanja mehaničkih svojstava zamenom metala retkih zemalja feritnim materijalima u vidu nano i/ili mikro čestica i čestica prevučenih agensom; Modifikacija punioca funkcionalnim prevlakama u cilju stvaranja jakih hemijskih veza između čestica i prevlake odnosno prevlake i polimerne matrice.
Projektovanje i izradu uređaja za testiranje performansi membranske separacije; Pojedinačna i simultana testiranja svojstava membrana pri normalnom protoku fluida ili simuliranim industrijskim uslovima strujanja različitih fluida i smeša gasova pod kontrolisanim pritiskom;
Konstrukciju membrana sa poboljšanim svojstvima na bazi polimerne matrice i dispergovanih neorganskih zeolitnih prahova sa različitim geometrijama pora i detergentskim jedinjenjem kao aditivom - sinteza hemijskim putem metodom kastinga i metodom elektrospininga, sa ciljem smanjenja emisije štetnih produkata sagorevanja, pre svega CO2. Ispitivanja mogućnost uklanjanja organskih sumpornih jedinjenja (merkaptana i heterocikličnih jedinjenja) iz sirove nafte pomoću polimernih membrana sa ciljem smanjenja emisije sumporovih oksida prilikom sagorevanja naftnih derivata;
Modifikaciju tkanih i netkanih polimernih kompozitnih tekstilnih membrana primenom postupka elektrospininga sa ciljem funkcionalizacije površine i/ili unapređenja njihove selektivnosti, funkcionalnih, mehaničkih, fizičkih i hemijskih svojstava;
Razvoj novih funkcionalnih troslojnih polimernih membrana za FO sa unapređenim dinamičko-mehaničkim svojstvima, malim onečišćenjem i visokom selektivnošću; Sintezu, karakterizaciju i testiranje magnetnih čestica u RO/FO membranskom modulu i separacionoj posudi sa posebno dizajniranim sistemom za odvajanje;
Razvoj sistema za naprednu osmozu (FO) kao zamene za visokoenergetske metode i metode separacije na visokoj temperaturi i pritisku sa fokusom na primenu razvijenog laboratorijskog FO uređaja za procenu performansi sistema; Ispitivanje mogućnosti unapređenja postojećih i razvoj novih tipova rastvora za izvlačenje (draw solution);
Dizajniranje laboratorijskog uređaja za efikasno i kontinualno filtriranje fluida na principu centrifugalne filtracije, uključujući i modelovanje, simulaciju, integraciju i optimizaciju procesa filtriranja;
Razvoj uređaja na principu destilacije za reciklažu i ponovno korišćenje otpadnih organskih rastvarača koji se nalaze u sastavu boja sa ciljem smanjenja zapremine otpada za deponovanje, unapređenja zaštite životne sredine i ekonomskog benefita;
Istraživanja u oblasti energetike, energetske efikasnosti i očuvanja životne sredine; istraživanja fenomena prenosa količine kretanja, toplote i mase, sa i bez hemijskih reakcija, u višefaznim kontaktorima fluid-čestice (fluidizovani, fontansko-fluidizovani, transportni sistemi); Istraživanja mehanizama i intenzifikacija hemijsko-tehnoloških i biotehnoloških procesa i unapređenje materijala, metoda i opreme za primenu navedenih procesa u različitim tipovima industrije (hemijska, petrohemijska, prehrambena, farmaceutska);
Razvoj aplikacije za ekonomsku procenu opravdanosti reciklaže otpadnih boja i ostalih organskih rastvarača u domaćinstvima, prodajnim objektima i različitim granama privrede na bazi matematičkog modela za predviđanje toka procesa destilacije za različite realne parametre procesa, kao što su radni pritisak, sastav napojne smeše, protok napojne smeše, temperature fazne transformacije, itd;
Razvoj univerzalnog transportnog matematičkog modela procesa membranske separacije za RO/FO sisteme koji uzima u obzir jednokomponentne i višekomponentne sisteme, koji je zasnovan na kombinaciji ireverzibilne termodinamike, teorije i mehanizmima difuzije, kao i parametrima procesne opreme;
Razvoj hibridnog matematičkog modela FO procesa zasnovanog na veštačkoj inteligenciji sposobnog da simulira i optimizuje proces za različite napojne smeše i proizvodne uslove i koji uključuje performanse kompozitnih membrana i njihov uticaj na difuziju, jone napojne smeše i rastvora za izvlačenje;
Ispitivanje alternativnih obnovljivih goriva na bazi terpenskih sirovina prvenstveno cikličnih oblika terpena; Eksperimentalno određivanje volumetrijskih karakteristika višekomponentnih smeša terpena na visokim pritiscima i temperaturama i njihovo dalje modelovanje korišćenjem PC-SAFT i SAFT jednačina stanja;
Ispitivanje mogućnosti indirektne proizvodnja električne energije korišćenjem otpadne toplote pomoću Organskog Rankinovog Ciklusa (ORC) - integracija sa obnovljivim izvorima energije, kao i izvorima toplote sa srednjim ili niskim temperaturama; Kogeneracija sa alternativnim izvorima energije u cilju poboljšanja izlazne snage i radnih sati; Razvoj algoritma za predviđanje i sinergiju favorizovanih izvora odbačene toplote za proizvodnju električne enerije pomoću ORC ciklusa, u svrhu punjenje baterija za električna vozila, uz osvrt na energetsku efikasnost, tržišne zahteve i ekonomski faktor;
Modelovanje mehaničkih svojstava kompozitnih materijala sa polimernom i metalnom matricom i nanokristalnim, odnosno mikro-/nanočestičnim puniocima. Predviđanje ponašanja kompozita pod različitim opterećenjima u cilju odabira odgovarajuće termoplastične ili termostabilne matrice, kao i vrste, oblika i veličine punioca. Simulacija opterećenja u odnosu na gustinu pakovanja i uticaj interakcija sila čestica-čestica i čestica-polimer.