研究方向：　　主要研究方向為表面和界面催化，即在原子和分子層次上理解多相催化過程，探討多相催化中的微觀反應機制以及對催化反應的調控，實現定向合成新型高效納米催化體系，應用于重要的能源和環境過程.

研究方向：太陽能光-化學轉化, 包括：太陽能光催化分解水，太陽能光催化重整生物質，太陽能光催化還原二氧化碳，人工光合作用。

研究方向：長期從事儲氫材料及氨的催化合成與分解兩方面研究

研究方向：長期從事電化學儲能技術的基礎研究和產業化開發工作等

研究方向：發展各種方法來解含時薛定諤方程并來研究分子反映散射、激光和分子原子以及固體的相互作用及其相關現象。

研究方向：主要從事能源領域中潔凈燃料及大宗化學品的催化合成及反應工藝等研究。作為課題負責人和項目骨干先后在國內外承擔了多個大型項目。回國后承擔中國科學院煤先導專項課題、英國BP公司 、中煤集團、延長集團、魯能集團等多個大型項目，并在合成氣轉化制乙醇和合成氣轉化制乙二醇項目中取得重大突破。在合成氣制乙醇項目中，聯合延長石油集團，完成了十萬噸煤經合成氣制乙醇工藝包和可行性研究報告，開始建設工業性示范裝置。這將是世界上首套煤基乙醇裝置，未來目標是建設百萬噸級的裝置，把對國家能源結構具有重要意義的大宗化學品（燃料乙醇）推向工業化。回國后已申請專利50項。

研究方向：生物化學與生物工程，主要從事藍細菌、土曲霉代謝工程與生物合成研究。

研究方向： 研究工作主要涉及生物活性小分子的設計、合成及其在細胞以及活體中的成像和與人類健康及疾病相關的生物學問題研究。研究方向包括熒光探針與細胞成像，生物大分子DNA和蛋白質的熒光標記和熒光識別，和癌細胞熒光識別和活體檢測。曾獲得遼寧省優秀博士論文和大連理工大學十佳博士論文。在Chem. Soc. Rev.、J. Am. Chem. Soc.、Biomaterials 等期刊發表論文33篇，論文總引用次數超過2000次，他引次數超過1700次，h指數20。

研究方向：主要進行生物分子的高靈敏度熒光檢測與高效分離方面的研究

研究方向：主要致力于碳基納米材料和氧化物在能源轉化過程中的催化作用基礎，包括合成氣化學、甲烷催化轉化、乙炔氫氯化制氯乙烯的無汞催化過程、溫和條件合成氨等。和團隊一起經過多年的努力，在國際上提出了碳納米管催化協同限域效應的新概念，創建了合成氣直接轉化制低碳烯烴的新催化過程，發明了乙炔氫氯化非金屬催化劑等，相關工作發表在Science, Nat. Mater., Nat. Commun., PNAS, Acc. Chem. Res., JACS, Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater., Chem. Mater. 等學術刊物上，申請和授權多項國際和國內發明專利。主持國家自然科學基金重點基金、面上基金，國家重點基礎研究發展計劃子課題，國際合作項目等。