目前应用化学系包括能源化学（学科代码0703Z4）、应用化学（学科代码070321）、环境工程（学科代码083002）、可再生清洁能源（生物质化学，学科代码070320）四个二级学科。

一、能源化学专业

以国家重大需求为导向，结合化学学科发展趋势，针对新能源研究重大基础问题、新能源应用中的关键科学问题、新能源相关关键材料和技术开发等问题而建立的新兴学科。开设的课程既注重“厚基础”以突出化学原理与方法，又注重“宽方向”以丰富跨学科的知识结构。本学科围绕能源、材料、化学交叉学科发展需求和专业发展的重大问题，旨在为国家培养能源相关领域的优秀人才，抢占国际能源化学研究的制高点，成为国际能源化学研究的学术高地和汇聚培养能源化学领军人才的培养基地。其主要研究方向有：碳资源优化利用、化学储能与转化、太阳能转化化学、合成制备、理论模拟、仪器方法等。目前中国科学技术大学联合厦门大学和复旦大学等相关优势力量，共建“能源材料化学协同创新中心”，三校签署协议共享优势教学资源（平台、仪器、教师等），采用“流动不调动”的方式联合培养学生、学分互认，进一步拓展了本学科的教学科研基础。同时还拥有合肥微尺度物质科学国家研究中心的研究平台，这将为本学科在物质科学研究前沿、人才培养、学术交流、优势资源互补和课题合作等方面提供有力的支持。

二、应用化学专业（含环境工程专业）

围绕节能减排和清洁生产国家重大战略需求，以培养具有坚实的应用化学基础知识和实验技能，有一定的化工知识，既能从事应用化学及相关领域的基础研究和技术开发，又能从事高等教育的高层次专业人才为主要目标。近年来，通过与化学、材料、能源、环境等相关优势学科的交叉和融合，逐渐形成富有特色的专业方向：

（1）水污染控制化学：针对我国水环境污染严重的现状，进行了富有特色的水污染控制理论和技术的研究，包括水污染控制和资源化的新理论、新方法、新工艺和新技术，环境污染分析技术，污染控制功能材料等。本研究方向主要以中科院城市污染物转化重点实验室（2014年）和安徽省废水资源化利用工程实验室（2017年）为平台，拥有“污染控制与资源化”教育部创新团队和科技部“废水处理与资源化”重点领域创新团队，为科学研究、人才培养、学术交流、优势资源互补和项目合作等方面提供了有力的支持。

（2）膜科学与技术：以膜材料开发和膜分离技术为研究重点，注重理论与工业生产结合，开展膜产业化研究的同时，积极开发并推广膜技术在水处理、清洁生产及能源领域的应用技术。

三、可再生清洁能源（生物质化学）专业

我校的新兴交叉前沿学科，主要开展生物质转化与生物能源方面的基础和应用研究。生物质化学专业注重化学与能源的交叉，定位于发展绿色可持续化学，研究领域涉及有机化学、催化化学、分析化学、化学工程、热能工程等多个学科，具有理论与实验相结合、基础与应用相结合的特点。本专业旨在培养能从事生物能源化工领域研究与应用的高层次人才。生物质化学专业主要研究内容包括生物质结构和转化机理，生物质催化转化制液体燃料，生物质基能源平台分子和高附加值化学品的制备，生物油的重整制氢和精炼提质等。