Современная теория гетерогенного катализа рассматривает концепцию активных центров как основу для развития представлений о механизме действия катализаторов. Понимание механизма формирования и каталитического действия активных центров открывает совершенно новые перспективы к созданию катализаторов и повышению эффективности каталитических процессов. Это обуславливает актуальность и научную значимость цикла работ, направленного на разработку методов прямого наблюдения за катализатором в ходе его получения и функционирования, установление механизмов синтеза и катализа и поиск методов направленного формирования активных центров с целью создания высокоэффективных катализаторов на основе неорганических молекулярных сит, играющих ключевую роль в процессах нефтеперерабатывающей промышленности, газо- и нефтехимии, а также органического синтеза.
В работе получены следующие наиболее важные результаты:

1. Разработан новый метод исследования механизмов синтеза цеолитных катализаторов, основанный на применении спектроскопии ЯМР ВМУ in situ и позволяющий получить уникальную информацию об атомных ядрах системы и их перераспределении между реагентами, интермедиатами и продуктами непосредственно в ходе синтеза. Создан оригинальный аппаратурный комплекс и методология проведения исследований ЯМР ВМУ in situ. На основе спектральных методов ИКС и ЯМР твердого тела разработаны методы исследования активных центров цеолитных и оксидных катализаторов. Получены фундаментальные данные о механизмах формирования бренстедовских, льюисовских, основных и окислительно-восстановительных центров цеолитных катализаторов.
2. На основе проведенных фундаментальных исследований по формированию активных центров молекулярных сит получены новые цеолитные материалы, обладающие уникальными каталитическими свойствами: (i) микро-мезопористые молекулярные сита, объединяющие преимущества микропористых цеолитов и мезопористых силикатов; (ii) нанокристаллические цеолиты; (iii) цеолитные мембраны; (iv) гранулированные цеолиты без связующего; (v) цеолиты с изоморфным замещением на Sn и Zr, обладающие высокой льюисовской кислотностью; (vi) цеолиты с изоморфным замещением на Ti, имеющие уникальные окислительно-восстановительные свойства; (vii) Cs-содержащие цеолиты с основными свойствами.
3. Разработаны новые подходы к исследованию механизмов гетерогенного катализа спектральными методами. Получены фундаментальные данные о механизмах широкого круга гетерогенно-каталитических процессов: ароматизации легких алканов, олигомеризации олефинов, конверсии метанола в олефины, дегидрирования этанола, конверсии этанола в бутадиен, альдольной конденсации ацетальдегида, альдольной конденсации бутаналя, синтеза изопрена из изобутилена и формальдегида, конверсии диметилгидразина и др.
4. На основе полученных данных созданы новые высокоэффективные катализаторы и предложены новые способы получения стратегически важных продуктов газохимии, нефтехимии и органического синтеза: этилена, пропилена, изобутилена, изопарафинов, бутадиена, изопрена, 2-этилгексаналя, бутанола, этилбензола, кумола, линейных алкилбензолов, ксилолов, диизопропилбензолов, монометиланилина, изопрена, бутадиена, метилэтилкетона, пропиленоксида, бензиновых и дизельных фракций углеводородов. Ряд катализаторов внедрен в промышленность или находится на стадии внедрения.

Полученные результаты, с одной стороны, имеют высокую научную значимость для теории гетерогенного катализа. С другой стороны, они имеют большое практическое значение для разработки критериев научного подбора катализаторов, создания высокоэффективных катализаторов исследуемых процессов и внедрения их в промышленность.