최원용 교수는 태양광 전환 핵심소재인 광촉매 기술 개발에 전념하여, 광촉매 개발 및 광촉매의 에너지/환경 응용기술 개발을 통합적으로 수행해 왔다. 주로 금속산화물 기반 광촉매와 탄소질화물 기반 광촉매를 다양한 방법으로 제조 및 개질, 이를 에너지와 환경문제에 동시에 적용하는 응용기술 개발을 체계적으로 수행하여 이 분야 연구의 국제적 리더로 인정받고 있다.
특히, 최 교수는 환경기능성 광촉매 소재 기술에서 주목할 만한 업적을 이룩하였으며, 가시광선 하에서도 OH 라디칼을 생성시켜 유기오염물질 분해능을 획기적으로 증대시킨 환경정화용 가시광촉매 개발, 다양한 광촉매 개질 및 효율향상 방법 개발, 공기정화용 산화티타늄 나노튜브 광촉매 필터 개발, 물과 공기만을 원료로 과산화수소를 생산하는 광합성기술 개발 등 관련 분야의 연구와 기술개발에 집중해왔다.
최 교수는 지금까지 총 SCI 논문 375편, 총피인용수 57,800여회, H-index 111(WOS), 제 1 저자/교신저자 논문 총 248편, 총피인용수 30,000여회, 논문당 평균 피인용회수 121회에 이르는 등 관련 분야의 연구와 연구자들에게 지대한 영향을 끼쳤다.
또한 2019년부터 5년 연속 `세계에서 가장 영향력 있는 연구자`(Highly Cited Researcher)에 선정된 세계적인 공학자이다. 이러한 광촉매 연구의 전문성과 국제적 리더십을 인정받아 한국인 최초이며 유일하게 ACS저널 총괄편집장으로 활동하며 2024년 미국공학한림원 국제회원에 선정되는 등 한국 과학기술계의 위상을 높이고 있다.