【高热沉燃料】：高热沉燃料分子理论设计新方法，碳氢燃料高温化学机理，高热沉催化反应过程，催化换热新结构设计，反应-传热耦合机制及过程调控

【碳氢能源化工】：碳氢低碳转化新途径、新理论，抗烧结催化剂位点结构设计及控制合成，废弃碳资源转化与利用，助力能源可持续发展。

燃料科学导论；化工导论；纳米科学与技术

中国化工学会青年工作委员会副主任委员；先进燃料与化学推进剂教育部重点实验室副主任；全国分析与应用裂解联合会常务副理事长；中国化学会工程热化学专委会委员；第20届国际分析与应用裂解学术会议国际学术委员；Chinese Journal of Chemical Engineering、Carbon Resource Conversion编委；Journal of Analytical and Applied Pyrolysis客座编辑

国家杰出青年基金获得者（2020）；国家优秀青年基金获得者（2015）；中国石油和化学工业联合会科技进步二等奖（2018）；侯德榜化工科学技术创新奖（2022）；天津青年科技奖（2019）；侯德榜化工科技青年奖（2018）；石化联合会青年科技突出贡献奖（2019）；天津市中青年科技领军人才（2018）；教育部新世纪优秀人才（2013）

1. 基于化学动力学的高热沉燃料设计理论

2. 超临界碳氢燃料微观聚集及裂解反应机理

3. 燃料裂解-传热耦合机制与工程动力学模型

4. 高热沉催化新反应及冷却结构

在Angew. Chem. Int. Ed.、ACS Catal.、AIChE J.、Fuel、Chem. Eng. Sci. 等上发表论文200余篇，授权专利20余件。

1. Zaizheng Li, Ya Li, Xiangwen Zhang, Guozhu Liu*, Coupling of pyrolysis and heat transfer of supercritical hydrocarbon fuel in rectangular minichannels, Chemical Engineering Science, 2022, 247, 116924

2. Bofeng Zhang, Guozhu Li, Sibao Liu, Yucai Qin, Lijuan Song, Li Wang, Xiangwen Zhang, Guozhu Liu*, Boosting Propane Dehydrogenation over PtZn Encapsulated in an Epitaxial High-Crystallized Zeolite with a Low Surface Barrier, ACS Catalysis, 2022, 12(2): 1310-1314

3. Yutong Wang, Guozhu Liu*, Inhomogeneity Effects on Reactions in Supercritical Fluids: A Computational Study on the Pyrolysis of n-Decane, JACS Au, 2022, 2(9): 2081–2088

4. Siyuan Gong, Yutong Wang, Yajie Tian, Li Wang, Guozhu Liu*, Rapid enthalpy prediction of transition states using molecular graph convolutional network, AICHE Journal, 2023, 69(1), e17269

5. Junde Wei, Mengmeng Zhu, Ben Liu, Nan Wang, Jieyi Liu, Keiichi Tomishige, Sibao Liu*, Guozhu Liu*, Hydrodeoxygenation of Oxygen-Containing Aromatic Plastic Wastes to Liquid Organic Hydrogen Carriers, Angewandte Chemie-International Edition, 2023, 62(46), e202310505