С 1932 работал в Казанском государственном университете на должности зав. кафедрой неорганической и аналитической химии и затем деканом химического факультета КГУ. По совместительству в 1936-1938 заведовал кафедрой неорганической химии КГМИ, и в 1938 полностью перешел на штатную должность заведующего этой кафедрой. В 1939-1952 по совместительству заведовал кафедрой общей химии Казанского стоматологического института.
Профессором Ф.И. Богоявленским опубликовано более 20 научных работ, внесших значительный вклад в теорию и практику химии. В период Великой Отечественной войны проф. Ф.И. Богоявленский организовал изготовление и тонкую химическую очистку сульфата бария, применявшегося в рентгено-диагностической практике лечебных учреждений и в военных госпиталях Казани. Ф.И. Богоявленский был прирожденным педагогом и основное свое время уделял постоянному совершенствованию преподавания химии в высшей и средней школе.