Научная школа "Химия и технология производства неорганической продукции, водоподготовки и утилизации промышленных отходов" была основана в 1902 году. 
С 1983 года научным руководителем кафедры является д.т.н., проф., заслуженный деятель науки и техники Украины Астрелин Игорь Михайлович. 

Основные научные направления научной школы кафедры:

• Высокотемпературные процессы в химии и технологии неорганических веществ.
• Теория и технология водоподготовки и очистки загрязненных вод. Управления водными ресурсами.
• Новое поколение катализаторов для экологического и промышленного катализа.
• Очистка, регенерация и утилизация вторичных материалов, газовых, шламовых и твердых промышленных отходов в процессах прикладной экологии.
• Новые неорганические материалы на основе нанохимии и синтезированных наноразмерных предшественников.
• Нетрадиционные технологии переработки низкокачественной природного сырья.
• Новые сорбенты, коагулянты, флокулянты, фотокатализаторы (теория и практика синтеза и использования в процессах водоочистки).

За годы существования и развития научной школы подготовлено более 50 кандидатов наук, 15 докторов наук. Выдающимися учеными - выпускниками научной школы являются 3 академика НАН Украины.

Представителями научной школы опубликовано 35 монографий, более 80 учебников, учебных пособий, получено 189 патентов.

За последние 10 лет представителями кафедральной научной школы опубликовано более 850 научных статей, в том числе 30 статей в зарубежных изданиях, входящих в наукометрические базы данных Scopus и Web of Science.

При кафедре существует аспирантура и докторантура по двум специальностям: "Технология водоочистки" и "Технология неорганических веществ" и действует докторский спецсовет.

Научные достижения и разработки кафедры и ее научной школы внедрены на более чем 40 предприятиях Украины и зарубежных промышленных фирм.

Кафедрой и ХТФ впервые в Украине (с 2006 г.) основана программа «двойной диплом», по которой магистранты, аспиранты и докторанты от 6 месяцев до 2 лет проходят учебную и научную подготовку и научную стажировку в университетах Франции и Норвегии. Научную стажировку - в научных центрах и фирмах, в университетах Швейцарии, Дании, США, Нидерландов, Норвегии, Южной Кореи, Китая, Италии (более 40 магистров получили двойной диплом, 5 магистров поступили в аспирантуру за границей, 2 защитили там же Ph.D ).

Успехи и научные достижения научной школы кафедры должным образом оценены мировым сообществом, что выразилось в привлечении кафедры к участию в многолетних научных европейских и евразийских проектах "WATER HARMONY", "Erasmus +" (страны-исполнители проектов: Германия, Польша, Украина, Норвегия, Беларусь , Молдова, Китай, Казахстан, Шри-Ланка, Таджикистан) с бюджетом более 10 млн. евро. В рамках этих проектов кафедре передано прецизионное научное оборудование на сумму ~ 100 тыс. евро.