Силами ППС кафедры с участием магистрантов и студентов ведутся научные исследования по следующим направлениям:

На кафедре «ХТиЭ» проводится госбюджетная не финансируемая научно-исследовательская работа на тему: «Исследование и разработка технологий очистки, утилизации и переработки техногенных вторичных материальных и энергетических ресурсов горно-металлургических и химических производств» (научные руководители Арбузов В.А., с 2014-2015 учебного года – Меркулов В.В.). Результаты научных исследований ежегодно докладываются на научно-практической конференции ППС, сотрудников, магистрантов, студентов и учащихся «Научное творчество молодых – инновационному развитию Казахстана».

ППС кафедры «ХТиЭ» активно участвовали в различных конкурсах на грантовое финансирование МОН РК научных исследований, в которых активное участие принимали магистранты и студенты. Так, на 2012-2014 гг. было подано 2 проекта (руководители Гавва Н.Ф., Мусина Г.Н.).

На 2013-2015 гг. на конкурс грантового финансирования было подано 4 проекта (руководители Мусина Г.Н., Арбузов В.А., Исанова Б.Х.).

На 2015-2017 гг. на конкурс грантового финансирования было подано 2 проекта:

1)   Изучение возможности получения виниловых эфиров с заданными свойствами. Руководитель проекта Меркулов В.В.

2)   Разработка технологии переработки и утилизации техногенных нефтяных шламов, образующихся в процессе выброса нефтедобычи, нефтепереработки. Руководитель Мусина Г.Н.

3)   Новые технологические аспекты предварительной активированной обработки твердого и тяжелого углеводородного сырья для получения товарных продуктов. Руководитель Мусина Г.Н.

В 2012 году совместно с ТОО Технопарком «Сары-Арка» (г. Караганда) осуществлен проект по коммерциализации на тему  «Брикетирование угольной мелочи Шубаркольского месторождения» объемом 5800 тыс. тенге (научный руководитель  Арбузов В.А.).

В 2012 году ППС кафедры «ХТиЭ» выполняли хоздоговорную НИР по теме «Исследование свойств горючих сланцев и разработка рекомендаций по производству генераторного газа, сланцевого масла и ферросиликоалюминия на Шубаркольском разрезе». Данная работа выполняется совместно с кафедрами «МиМ», «ОМД» (руководитель Арбузов В.А.).

В 2012 году финансировался инновационный проект на тему «Исследование и разработка технологии производства тетрагидроиндола и его производных, создание стендовой установки». Данная работа выполнена совместно с кафедрами «ХТиЭ» и «МиМ», «ОМД».

В январе 2013 года доцент кафедры «ХТиЭ» Арбузов В.А. принял участие в конкурсе на присуждение государственной премии Республики Казахстан в области науки и техники с работой на тему: «Окускование угольной пыли Шубаркольского месторождения».

В феврале 2013 года была подана заявка по проекту «Брикетирование угольной мелочи Шубаркольского месторождения» на участие в выставке Ехро-2017 «Энергия будущего».

Кафедра «ХТиЭ» имеет научные связи с Карагандинским государственным техническим университетом, Карагандинским государственным университетом им. Е.А. Букетова, Новосибирским институтом органической химии им. Н.Н. Ворожцова, ТОО Институтом органической химии и углехимии Республики Казахстан, Химико-металлургическим институтом им.Ж.Абишева, Карагандинским государственным университетом им.Е.Букетова, кафедрой «Металлургия черных и цветных металлов» Экбастузского инженерного института им. К.Сатпаева, Павлодарским государственным университетом, Российским университетом дружбы народов.

Кафедрой заключены договора с промышленными предприятиями о научно-техническом и творческом сотрудничестве (АО «АрселорМиттал Темиртау», КарГРЭС-1, ВАСС «Комир», ЗАО «Техол»).

К.х.н. Мусина Г.Н. в Честоховском технологическом университете при сотрудничестве с профессором Генрик Дыжа, профессором Мартин Кнапински, а также в Пекинском университете химической технологии профессором Юн Чен Ванг проводила научно-исследовательские работы по финансируемой научно-исследовательской теме (катализ твердого и тяжелого углеводородного сырья).

К.х.н. Меркулов В.В., профессор РАЕ, проводит научные и научно-внедренческие работы по теме «Производство виниловых эфиров и тетрогидроиндола» с академиком РАН Б.А.Трофимовым, профессором, д.х.н. Ивановым А.И. (Иркутский институт органической химии им. Фаворского).

В рамках развития международных и межкафедральных связей между университетом и вузами по подготовке специалистов с высшим и послевузовским образованием и проведения совместных научных исследований были заключены меморандумы о сотрудничестве с Синьцзянским университетом (Урумчи, Китай) и Софийским технологическим университетом (г. София, Болгария).

Заведующий кафедрой к.т.н. Ульева Г.А. была награждена золотой медалью «Европейское качество» Европейского научно-промышленного консорциума (протокол №125 от 29.01.2016 г.).

К.х.н. Меркулов В.В. был награжден медалью имена Альфреда Нобеля (решение от 22.10.2015 г.).

Затем к.х.н. Меркулову В.В. было присуждено звание профессора Российской академии естествознания (19.11.2015 г.).

Также в 2016 году к.х.н. Меркулову В.В. было присвоено почетное звание «Заслуженный деятель науки и техники» (сертификат №ЗДНТ 0104 /0226/).

Мусина Гульназ Нургалиевна была награждена нагрудным знаком имени Ахмета Байтурсынова (серебряная медаль);

По результатам научных исследований рассматриваемой научной темы ППС кафедры поданы заявки на инновационные патенты:

1) к.х.н., старший преподаватель Меркулов В.В. подал заявку на изобретение «Переработка смолосодержащих коксохимических отходов»;

2) Меркулов В.В., Макаев Т.С. евразийский патент №021390 «Состав для обработки призабойных зон и защиты нефтепромыслового оборудования от сероводородной и углекислотной коррозии» (дата выдачи 30.06.2015 г.) Дата получения сентябрь 2015 г.

3) Магистрант Альмагамбетов А. (гр.ХТОВ-14м) в составе с сотрудниками АО «Международный научно-производственный холдинг «Фитохимия» подал заявление на патент «3a, 14a, 22a, 25-тетрагидрокси-5a (Р)-холест-7-ен-6-он, обладающий высокой противоспалительной активностью».

Была опубликована монография «Активационные технологии. Сборник статей» (авторов Меркулов В.В., Мантлер С.Н.), издатель LAP LAMBERT Academic Publishing ISBN 978-3-659-82109-7, Германия, 2016 г.