Разработаны процедуры синтеза теплопроводных систем на основе керметов, полученных путем механического сплавления алюминии с переходными металлами и их последующей гидротермальной обработки.  Показано, что структурированные катализаторы на основе этих систем обладают высокой прочностью, термохимической стабильностью и эффективностью в процессах паровой конверсии СО и трансформации топлив. Разработаны эффективные и устойчивые к зауглероживанию нанокомпозитные активные компоненты для процессов трансформации природного газа и биотоплив в синтез-газ и водород на основе сложных оксидов с высокой подвижностью кислорода, в том числе полученных   с использованием новых методов синтеза и промотированных наночастицами сплавов на основе никеля. Катализаторы на основе таких активных компонентов, нанесенных на структурированные теплопроводные носители показали высокую эффективность и устойчивость к зауглероживанию в процессах трансформации реальных биотоплив, включая глицерин и скипидар, в синтез-газ, проведено математическое моделирование процессов. Разработаны устойчивые к карбонизации нанокомпозиты перовскит-флюорит с высокой смешанной ионной-электронной проводимостью для катодов твердооксидных топливных элементов и кислородпроводящих мембран,  отработаны процедуры их спекания путем микроволнового нагрева и радиационно-термической обработки, детально изучены процессы диффузии кислорода в таких системах. Изготовлены опытные образцы мембран, разработаны математические модели для описания процессов активации и транспорта кислорода и водорода