湖南大学化学化工学院的研究领域涵盖了化学工程与技术学科的多个方面，主要包括但不限于以下几个研究方向：

1. 有机配体与稀土功能材料的合成与应用。

2. 化工产品开发与工艺优化。

3. 新型二次电池材料与器件设计，如锂/钠离子电池、水系锌离子电池、有机储能电池等。

4. 化学工程与技术领域内的其他研究方向，如过程系统工程、传质与分离工程、催化反应工程、化工热力学、过程节能、多相流体的流动与分离、化工IT应用、能源化学工程等。

此外，湖南大学化学化工学院还在生物医学领域取得了一定的研究成果，例如开发了创新的DNA功能化人工机械力受体（AMR），为机械生物学和生物医学应用开辟了新的可能性。