该室依托天津大学化工学院，于2003年成立。实验室主要研究包括催化剂及催化剂填充床的机械强度可靠性、催化剂生产放大过程的工程基础、结构化催化剂制备的基础、负载纳米催化剂的工程基础、膜制备及工程性质优化；甲烷催化裂解、水蒸汽重整、二氧化碳重整、部分氧化、水煤气变换、甲醇合成、低碳混合醇合成、费托合成等催化剂及过程；柴油加氢芳烃饱和、汽油馏分加氢降烯烃、芳烃烷基化、脱烷基、异构化；己内酰胺加氢、苯加氢、萘加氢、丁烷氧化制顺酐、维生素合成等过程中的反应；汽车尾气净化催化剂、硫回收克劳斯催化剂，NOx消除催化剂、含挥发性有机毒物废气催化燃烧、高毒有机废水的湿式氧化、有毒有机物的光催化分解催化剂；纳米催化剂、膜催化材料、功能聚合催化剂；燃料电池膜过程研究、固体碳燃料电池的研究、超临界反应器的研究、手性催化剂等。