Институтът по катализ (ИК) е водещ научно-изследователски, научно-приложен, иновационен център и център за подготовка на специализирани кадри в България и Югоизточна Европа по фундаментални и приложни изследвания в областта на хетерогенния и хомогенния катализ, фотокатализа, химичната кинетика, химичната стабилизация и специфичните изследователски методи, приложими в катализа.

В ИК се създават нови наноразмерни катализатори с регулирана структура и свойства, приложими в химическата промишленост, процесите за опазване на околната среда, получаване на алтернативни горива – водород, оползотворяване на нови енергийни източници, подобряване качеството на живот и др. В Института приоритетно се разработват научни основи за подбор на нови каталитични системи, изучава се кинетиката и механизма на хетерогенни, хомогенни и фотокаталитични реакции, с квантово-химични методи се изучават каталитични превръщания на атомно ниво, развиват се методично и методологично методите на ЕПР и ЕНДОР спектроскопията, изследва се реакционната способност на органични съединения. Използват се съвременни физикохимични методи като: Рентгенова фотоелектронна спектроскопия, рентгеноструктурен анализ, инфрачервена и ултравиолетова спектроскопия, температурно-програмирана редукция и десорбция, диференциална сканираща калориметрия, Мьосбауерова и ЕПР спектроскопии и др.

Научноизследователската работа в ИК по отношение получаването на чиста енергия и нови енергийни източници е съобразена с търсенето на високоефективни екологично чисти технологии и алтернативни горива, чиято употреба не е съпътствана с отделяне на вредни емисии. Дейностите са в хармония с националните и европейски приоритети в тази област и имат обща основа с изследванията на нови наноструктурирани материали с мултифункционални повърхности и наноматериали с контролиран дизайн и подобрени каталитични свойства. През последните години за първи път в ИК стартира получаването на водород чрез процесите на реформинг на метан (паров, сух и автотермичен) и от възобновяеми енергийни източници: реформинг на биогаз и на биоетанол, получени от остатъчна биомаса. Създадени са високо ефективни катализатори, гарантиращи успешното превръщане на биогаз и биоетанол до водород и ценни химикали, което увеличава възможността за използването на възобновяеми източници, способни да генерират устойчиво енергия и химични продукти. Синтезирани са катализатори за получаване на водород чрез реформинг на метан с въглероден диоксид. Този процес има важно значение за опазването на околната среда, защото води до намаляване на концентрациите на натрупаните в атмосферата СО₂ и метан, известни като „газове с парников ефект“. Разработват се каталитични материали за очистване на получения чрез реформинг водород от СО и СО₂, посредством реакциите на конверсия на СО с водна пара, селективно окисление на СО и метаниране на СО и СО₂. Синтезират се зеолити от въглищна пепел, които след подходящи модификации се използват за сорбенти с висок сорбционен капацитет по отношение на въглероден диоксид. По този начин ползата за индустрията и околната среда може да бъде двойна – оползотворяване на депозираната пепел и улавяне и по-нататъшно използване на въглеродния диоксид. Разработени са ефективни сорбенти и за високотемпературна адсорбция на СО₂.

Усилията на колектива от ИК, участващ в изпълнението на ННП Е+, са насочени към получаване на чист водород от възобновяеми енергийни източници чрез създаване на интегрирана технология на процесите от подаване на пречистен биогаз до получаване на чист биоводород.