A kutatócsoport fő kutatási területe a vízoldható átmenetifém komplex katalizátorok előállítása és azok alkalmazásai. Az utóbbi évek egyik jelentős nemzetközi kutatási iránya az illékony szerves oldószerek helyettesítése vízzel vagy un. ionfolyadékokkal. E program keretében nagy számban állítunk elő szulfonálással vízoldhatóvá tett tercier foszfin tipusú ligandumokat valamint ezek ródium-, ruténium-, irídium- és palládiumkomplexeit. Intenzíven kutatjuk a platinafémek vízoldható, N-heterociklusos karbén ligandumú komplexeinek szintézisét és katalitikus alkalmazásait. Kiterjedten vizsgáljuk a hidrogénezett szalén (bisz(2’-hidroxibenzil)-1,2-diaminoetán) fémkomplexeinek képződését, koordinációs kémiai és katalitikus sajátságait. A komplexek katalitikus aktivitását elsősorban hidrogénezési reakciókban vizsgáljuk, bizonyos esetekben para-H2 alkalmazásával, ami a reakciók mechanizmusára adhat felvilágosítást és szerepe lehet egyes mágneses képalkotási folyamatokban is. Kutatásainkat kiterjesztettük a katalitikus hidrogénátvitel, a hidrogén-deutérium csere, akatalitikus racemiozáció és az allil-alkoholok redox-izomerizációja területére is.
Az alkinek és nitrilek katalitikus hidratálásában elsősorban az arany-NHC karbén és a ruténium-foszfin komplexek mutatnak jelentős aktivitást. Tanulmányozzuk a vizes közegű C-C kapcsolások katalitikus megvalósítását és a halogéntartalmú szerves vegyületek lebontását katalitikus hidrogénezés révén. Speciális alkalmazást nyertek vízoldható hidrogénező katalizátoraink a biológiai mebránok hidrogénezéssel történő módosításában. Kutatásaink fontos területe a hidrogén reverzibilis kémiai tárolása. Ennek megoldására több katalitikus rendszerben sikerült megvalósítanunk karbonátok és hidrogénkarbonátok redukcióját formiáttá, és a fordított folyamatot is (azaz a formiát dehidrogénezését), továbbá a hangyasav bontását H2-re és CO2-re. Különösen nehéz feladat a fordított folyamat, azaz a CO2 közvetlen hangyasavvá történő katalitikus hidrogénezésének megvalósítása. 
Az utóbbi időben a klasszikus vizes reakcióelegyekben megvalósított folyamatok mellett vizsgáljuk a katalitikus reakciókat áramlásos rendszerű mikroreaktorokban (mind homogén, mind heterogén katalizátorokkal), továbbá oldószer nélküli rendszerekben, szilárd fázisú reakciókban (pl. golyósmalomban) is.
Kutatásaink lényeges része a katalitikus reakciók mechanizmusának felderítése kinetikai mérésekkel és a lehetséges köztitermékek elkülönítésével vagy in situ vizsgálatával. Ehhez elsősorban nagy gáznyomás (H2, CO2, CO) alatti multinukleáris NMR méréseket végzünk. Jelentős szerepet szánunk a számításos kémiai módszerek alkalmazásának (QM és QM/MM).
Több hazai és külföldi intézménnyel állunk kutatási kapcsolatban (MTA SZBK, Szeged; ill. Univ. Almería, Spanyolország).
A kutatócsoport Joó Ferenc akadémikus egyetemi tanár körül alakult ki és jelenlegi vezetője Papp Gábor egyetemi docens. A csoport tagjai zömmel a DE oktatói, kutatói és PhD hallgatói, de ketten az MTA-DE Redoxi- és Homogén Katalitikus Reakciók Mechanizmusa Kutatócsoport alkalmazottai. Vezető oktató/kutató résztvevők: Dr. Kathó Ágnes tudományos főmunkatárs (DE), Dr. Papp Gábor egyetemi docens (DE) és Dr. Horváth Henrietta tudományos főmunkatárs (MTA-DE). A csoport kutatásai keretében eddig 16 fő szerzett PhD fokozatot.