在我国化工教育一代宗师时钧院士的倡导和实践下，南京工业大学从上世纪五十年代开始将化学工程技术融入材料的研究之中，六十年代唐明述院士等将化学工程方法引入胶凝材料研究领域，八、九十年代欧阳平凯院士和徐南平院士分别开展化学工程与生物基材料和膜材料交叉渗透研究，徐南平院士于本世纪初提出了“材料化学工程”概念。2007年获批成立材料化学工程国家重点实验室。2025年成功重组，获批材料化学工程全国重点实验室。

实验室以“四个面向”为根本遵循，面向低碳流程再造的重大需求，聚焦纳微尺度传递规律的科学问题，以流程工业的节能减碳与原料替代为战略目标，围绕限域传递理论、高性能膜材料设计与制备、基于新型材料的低碳流程再造等方面开展重大原创基础研究和颠覆性技术创新，不断提升原始创新能力和水平。

实验室拥有以3位院士为学术带头人，79位国家级人才为骨干的一流创新团队，固定人员186人；入选国家自然基金委创新研究群体（名称：特种分离膜）、科技部重点领域创新团队（名称：无机膜）、4个教育部创新团队（名称：材料化学工程；特种分离膜；生物炼制化学品；无机非金属材料及应用），孕育出国家生化工程技术研究中心、国家特种分离膜工程技术研究中心、国家高性能膜材料创新中心；形成了一支材料化学工程领域国家高水平、拥有国际话语权的科技创新队伍，是本领域不可替代的重要战略科技力量。

实验室在材料化学工程理论、膜材料、生物基材料和水泥材料等方面处于国际领先水平，近年来发表Nature、Science论文7篇，获国家科学技术奖励18项。实验室立足于南京工业大学化工学科，在我国高校化工领域取得了四个第一：设立了全国第一个材料化学工程博士点，随后我国20多所高校相继设立了材料化学工程博士点；牵头完成国家“973”项目数量（6项）位列第一；牵头完成国家自然科学基金委重大项目数量（2项）位列第一；以第一单位获得国家科学技术奖励数量（13项）位列第一。为化工学科发展和节能减碳作出了不可替代的历史性贡献。建成的全球首套膜法制浆尾水零排放工程，入选国家“十二五”科技创新成就展，得到了习近平总书记的充分肯定，并嘱咐要多开展这样的科研攻关。

实验室未来预期在材料化学工程理论与方法以及典型工业流程再造技术两个方面取得原创性重大成果，在理论方面，建立限域传递理论，构建指导材料设计的方法；在膜材料方面，创制多通道分子筛膜、绿氢分离膜、CO2捕集膜等限域传质膜材料；在流程方面，开发出膜法替代精馏、膜法CO2乙醇、固碳协同水泥生产等节能减碳新流程，并建成规模化示范装置。使实验室成为材料化学工程领域的全球研究中心和创新高地，推动化学工程学科发展，为流程工业的碳中和奠定理论与技术基础。

构建产学研协同的创新架构，推进“科学-技术-工程”融通创新，全面提升科技组织能力和管理能力，最终达到能够凝练国家战略方向，承担国家战略课题，完成国家战略任务，成为我国实现“双碳”目标的一支重要战略科技力量，履行高水平科技自立自强的使命担当，为相关行业新质生产力发展作出重大贡献。

（2025年6月更新）