Avec son groupe, ses recherches récentes et actuelles portent sur la production verte d'hydrogène[9],[10],[11], l'utilisation de CO2 pour la formation de liaisons C-C, y compris à des fins synthétiques[12],[13] et l'utisation de macromolecules contenant le ferrocène pour les batteries moléculaires[14],[15],[16] et la délivrance de médicaments[17],[18],[19].
Il est l’auteur de trois livres, de publications scientifiques et rédacteur de six ouvrages. Il a été membre du comité national du CNRS de 2000 à 2008 et président de la division de coordination de la Société française de chimie de 2000 à 2004. Didier Astruc est sur la liste Thompson-Reuters des 100 chimistes ayant le meilleur impact de publications parues entre 2000 et 2010[20] et sur les listes Thomsom-Reuters 2015 et 2016 des scientifiques les plus cités[21] et 2017 à 2023 (Clarivate Analytics)[22] des scientifiques les plus cités.
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