В 2003 году окончил с отличием специалитет химического факультета Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского (ННГУ) и получил диплом по специальности «Химия» и поступил в очную аспирантуру ННГУ им. Н.И. Лобачевского, где в 2006 году защитил кандидатскую диссертацию на тему «Проницаемость аммиака через полимерные газоразделительные мембраны» по специальности «Физическая химия».
В период с 1999 по 2004 год работал в Нижегородском государственном техническом университете им. Р.Е. Алексеева (НГТУ им. Р.Е. Алексеева) в должности старшего лаборанта, техника и инженера.
С 2004 по 2006 год трудился в ЗАО «ЛХ ГерманЛазб Рус» (г. Москва) в должности менеджера по исследованиям и разработками и в ООО «Фирма «ХОРСТ» (г. Москва) в должности и.о. заместителя директора по науке и развитию.
С 2006 по 2007 год работал в НГТУ им. Р.Е. Алексеева инженером, с 2006 по 2011 год – доцентом.
В период с 2009 по 2011 год обучался в докторантуре НГТУ им. Р.Е. Алексеева.
В 2011 году защитил диссертацию на соискание ученой степени доктора технических наук по теме «Физико-химические основы комплексных процессов разделения и глубокой очистки газов» по специальности «Физическая химия» (технические науки).
С 2011 по 2013 года работал в должности заместителя декана по учебной работе Инженерного физико-химического факультета НГТУ им. Р.Е. Алексеева, в 2013-2020 гг. работал профессором на кафедрах НГТУ им. Р.Е. Алексеева.
В 2021 присвоено звание доцента по кафедре физики и технологии материалов и компонентов электронной технике, а в 2019 присвоено звание профессора по специальности «Физическая химия». Под его руководством защитились пять кандидатов наук.
С 2020 по 2021 год – заведующий кафедрой «Нанотехнологии и биотехнологии» НГТУ им. Р.Е. Алексеева.
В 2017 году прошел обучение по образовательной программе для управленческих команд опорных университетов «Школа ректоров 13: Управленческие команды опорных университетов» (Московская школа управления СКОЛКОВО).
В период 2019 – 2021 гг. работал в должности заведующего лабораторией мирового уровня SMART полимерных материалов и технологий в ФГБОУ ВО «Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева» (РХТУ им. Д.И. Менделеева) и профессора кафедры физической химии РХТУ им. Д.И. Менделеева.
В 2015 году работал в качестве приглашенного исследователя в NOVA Universitade (Лиссабон, Португалия).
С 2019 работает в летней школе в программе University Immerse Program приглашенным лектором Сычуанского университета (Китай).
Автор более 400 научных работ, индекс Хирша (по РИНЦ) – 21.
Педагогический стаж И.В. Воротынцева более 19 лет.
С 2021 года по н.в. – исполняющий обязанности ректора РХТУ им. Д.И. Менделеева.
Женат. Воспитывает двух дочерей.
