研究方向：X射線粉晶衍射分析，材料合成與應用，環境治理等。

研究方向：新型亞穩材料的理論設計與高壓合成 亞穩材料的組織和性能高壓調控 超硬材料 超強高彈材料 硅鍺材料

研究方向： 功能納米農藥，著重于： 1)納米靶向載體的設計及其靶向性研究； 2)多功能納米農藥的制備及其協同增效機理研究。 采用修飾后的殼聚糖、聚琥珀酰亞胺、氧化石墨烯等為藥物分子的納米靶向載體，改善藥物在水中分散性和穩定性，提高納米農藥在植物體內的輸導性及其生物活性，實現農藥的減量增效。

研究方向：他負責托卡馬克裝置真空科學技術發展與應用，致力于磁約束聚變裝置等離子體與壁相互作用的研究。他先后負責發展了超導托卡馬克真空獲得技術，研發了國內首個大通量實時水冷銅合金熱沉高性能石墨限制器，探索了多種工作氣體的射頻等離子體清洗、硼化及鋰化等壁表面涂覆的關鍵技術和方法，發展了超聲分子束及彈丸注入等先進芯部加料技術，發明和演示了多種控制高熱負荷ELM的新方法，率先在托卡馬克上開展了流動液態鋰第一壁的實驗研究，有效控制粒子再循環及雜質污染，提高了等離子體密度控制能力，實現了低再循環、密度可控的長脈沖等離子體，有利于解決聚變裝置高參數等離子體穩態運行的重大難題。

研究方向：先進鎂合金制備技術；鋼鐵材料組織調控；金屬微結構；金屬腐蝕與防護

研究方向：主要從事聚合物基復合材料的阻燃、導熱和增韌改性研究，吸附材料的制備及應用等研究工作。

研究方向：鋰離子電池、鋰硫電池、鋰空電池以及各類電池新型材料

研究方向：納米摩擦，電化學，生物吸附，功能納米涂層

研究方向：1、重金屬冶金復雜物料處理技術：研究開發從重金屬復雜礦、冶煉中間物料和二次資源中，高效環保分離提取有價元素的工藝技術。研究范疇包括有價元素在復雜物料中的物相與賦存狀態分析、浸出體系選擇與優化、溶液體系組元分離與提取、復雜物料中有毒重金屬的分離與穩定化 ；2、功能粉體材料制備新方法及其基礎理論：研究開發有色金屬微納尺度金屬或化合物功能粉體材料的制備，主要涉及沉淀、熱分解、水熱、CVD等技術。研究范疇包括制備工藝與裝備、粉末制備中形貌與粒度控制及性能表征等。3、含鉻、錳廢料高效環保分離提取有價元素的工藝技術。

研究方向：1）鋅空氣電池催化劑多相界面優化與反應調控； 2）鋰離子電池電極材料多尺度結構理性設計。