研究方向：人工光合作用，钙钛矿太阳能电池

研究方向：主要从事无机包埋发光金属离子的研发，纳米杂化材料及其荧光性能的研究与应用、静电纺丝成膜技术的研究及应用、多功能壳聚糖纳米微球及荧光性能研究。

研究方向：低维电子学；拟态神经电子器件与系统集成；陡峭亚阈值摆幅超低功耗器件

研究方向：（1）先进纳微储能材料可控制备与性能研究 （2）煤系固废硅铝碳能源化资源化关键技术研究

研究方向：研究和技术转化涉及多相催化、新材料、新能源、环境保护、军民融合等领域。 1.多相催化。催化剂材料制备(重点是钙钛石稀土复合氧化物）、催化基元反应机理（醇合成、NOx分解、低碳烷烃活化氧化等）、催化剂表面结构与吸附物的活化的关系、催化反应器设计等。 2.新（能源）材料。锂离子电池电极材料、超级电容器碳基材料、钙钛矿型薄膜光伏电池、铝二次电池、质子交换膜燃料电池电极催化剂、金属间化合物、碳纳米材料（碳纳米管、石墨化洋葱碳、碳纳米链等）的制备及其应用、储氢材料、硅氧（氮）烷聚合材料（LED封装材料）、聚苯硫醚--玄武岩纤维复合工程塑料、吸附式制冷材料等。 3.环境领域。烷烃催化裂解零排放制氢技术、粉煤灰的气流粉碎超细化及高值（橡胶，塑料填料）应用、汽车尾气净化多孔金属基非贵金属催化剂、生物质富氧气化，光催化处理废水、电催化CO2还原、高压脉冲紫外催化处理VOCs,金刚石气相沉积薄膜等。 4.军民融合技术的实践和产业化工作。担任中国（绵阳）工业技术研究院院长、名誉院长期间，成立了国家军民两用技术交易中心，国家军民两用技术交易中心河北分中心、国家军民两用技术交易中心山东（青岛）分中心，四川省两用技术再研发中心等机构，探索了军民技术融合与转化的理论和途径，总结出一些理论，转化了一批技术。

研究方向：主要从事新型碳功能材料及高分子杂化纳滤膜材料方面的研究，尤其在氧化石墨烯分离膜以及石墨烯/高分子纳米杂化功能材料的研究方面做出了一系列创新性工作。研究方向包括（1）石墨烯（氧化石墨烯）/纳米金属杂化功能材料；（2）新型石墨烯薄膜/纳滤膜杂化材料；（3）高分子纤维杂化功能材料。

研究方向：二维纳米材料（石墨烯、类石墨烯）的可控制备、组装及功能化修饰； 高熵纳米合金的可控制备及其在电催化方面的应用； 新能源存储与转换材料（锂离子电池、钠离子电池、锂硫电池等）；

研究方向：1. 石墨烯材料的制备与应用； 2. 氮化硼材料的表面自由基研究； 3. 纳米材料在电催化氮还原中的应用； 4. 复合材料在气体甲醛的化学吸附中的应用。

研究方向：锂离子电池材料，固体电解质，功能无机材料，高功率锂离子电池

研究方向：（1） 生物材料表/界面特性及其生物学效应 （2） 骨植入材料表面改性 （3） 创面修复材料 （4） 抗菌材料 （5） 抗肿瘤材料 （6） 纳米诊疗材料