สารโมเลกุลเล็ก เช่น น้ำ ออกซิเจน คาร์บอนไดออกไซด์ เป็นสารตั้งต้นที่สำคัญในการเกิดปฏิกิริยาเคมีในธรรมชาติ ซึ่งเราสามารถนำมาใช้ประโยชน์ ทั้งในด้านพลังงานทางเลือก และการพัฒนากระบวนการทางเคมีให้เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม การพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับกระบวนการเหล่านี้สามารถทำได้โดยการศึกษาผลของการเปลี่ยนหมู่ฟังก์ชันทางเคมีต่อการเปลี่ยนคุณสมบัติทางรีดอกซ์
งานวิจัยนี้มุ่งเน้นในการสร้างองค์ความรู้พื้นฐานทางเคมี โดยศึกษาผลของการเปลี่ยนโครงสร้างทางเคมีต่อคุณสมบัติในการเป็นตัวเร่งปฏิกิริยารีดอกซ์ ของสารโมเลกุลเล็ก เช่น น้ำ ก๊าซออกซิเจน ก๊าซไฮโดรเจน และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งมีมากมายในธรรมชาติและเป็นสารตั้งต้นที่สำคัญ ผู้วิจัยได้ออกแบบสารประกอบเชิงซ้อนที่สามารถผลิตก๊าซไฮโดรเจนโดยใช้พลังงานไฟฟ้า และได้ค้นพบวิธีการสังเคราะห์สารออกซิไดซ์จากสารประกอบเหล็ก โดยใช้น้ำ และพลังงานจากแสง และการออกแบบสารประกอบเชิงซ้อนจากเหล็กที่สามารถรีดิวซ์คาร์บอนไดออกไซด์โดยใช้พลังงานไฟฟ้า
ผลงานวิจัยนี้ ทำให้เกิดความเข้าใจทางเคมี เกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงทางอิเล็กทรอนิคส์ ต่อประสิทธิภาพ และความสามารถในการทำปฏิกิริยาออกซิเดชัน และรีดักชันของสารประกอบเชิงซ้อนของเหล็ก โดยได้รับการตีพิมพ์ และอ้างอิงถึงในวารสารระดับนานาชาติ ตลอดจนได้รับการนำเสนอในการประชุมวิชาการระดับนานาชาติ มีประโยชน์อย่างสูงในทางวิชาการ รวมทั้งสามารถนำไปต่อยอดในทางอุตสาหกรรมโดยการพัฒนากระบวนการผลิตที่เกี่ยวกับการออกซิเดชันให้เป็นกระบวนการที่ผลิตของเสียน้อยลง และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม และการนำคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งเป็นก๊าซเรือนกระจกมาผลิตเป็นสารตั้งต้นสำหรับอุตสาหกรรมเคมีและพลังงานทางเลือก
ดร.ธีรา ฉันทโรจน์ศิริ กล่าวฝากว่า “วิทยาศาสตร์พื้นฐานมีความเกี่ยวข้องกับชีวิตประจำวัน บางคนไม่เข้าใจ ไม่ให้ความสำคัญ เนื่องจากสิ่งที่คนจับต้องได้เป็น “ปลายทาง” ของงานวิจัยพื้นฐาน ซึ่งกว่าจะไปถึงขั้นนั้น จะต้องผ่านอีกหลายขั้นตอน การที่เราให้ความสำคัญที่ปลายทางมากกว่า ทำให้งานวิจัยพื้นฐานจึงมักถูกละเลย ได้รับการสนับสนุนค่อนข้างน้อย เนื่องจากใช้เวลานานกว่าจะไปถึงผลิตภัณฑ์ แต่ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีก็เหมือนกับการสร้างเจดีย์ กว่าที่เราจะสร้างเจดีย์ขึ้นมาถึงยอด ต้องมีฐานที่มั่นคง การที่เราจะได้มาซึ่งปลายทางซึ่งก็คือนวัตกรรมหรือผลิตภัณฑ์ จะต้องมีต้นทางซึ่งก็คืองานวิจัยพื้นฐานที่ดีก่อน”