主要從事碳納米管和石墨烯等納米材料研究，重點關注碳納米材料電子發射特性，發展了性能穩定的電子發射體；發展了快速表征大面積二維材料并研究其表面現象的低能量電子透射衍射及成像的方法和理論，研制了相關儀器設備，已經為多個單位完成相關測試；研究了化學氣相沉積碳納米管生長過程中的電子學效應，利用金屬和半導體型CNT態密度的差異，實現了高純半導體CNT水平陣列的生長。在Nat. Catal., Nat. Comm., Sci. Adv.等雜志發表論文多篇，獲批發明專利多項。