课题组主要围绕界面电化学与能源材料表征技术中的关键科学问题，开展新型材料表界面功能化设计与电化学能源转换机制方面的研究工作。具体包括：

1、围绕氧气还原/生成反应（ORR/OER）、全解水（HER/OER）、有机物电催化氧化/加氢反应以及硝酸根还原反应等关键电催化反应在能源转换与存储中的作用，研究其在能源转换与存储中的应用潜力。重点关注催化剂的设计、制备、表征、性能及反应机制；通过原位表征技术检测催化剂的结构变化、分析中间体生成与转化过程，揭示活性位点、电子转移机制及动力学特征，为催化剂优化和反应效率提升提供理论支持。

2、围绕微生物燃料电池（MFC）的阴极催化剂开展研究工作，包括催化剂的设计与合成、表征与结构优化、产电效率提升以及阴极表面抑菌性能的研究。主要探索催化剂与微生物相互作用的电化学机制，从而揭示产电过程中的电子转移路径、反应动力学和抑菌效应，为优化MFC的污水处理与产电性能提供理论支持。

3、环境污染物的电催化降解方向。针对难生物降解或有毒有害污染物，通过设计高效、稳定的电催化剂，优化降解路径，以实现污染物的高效去除与无害化转化。

4、污泥的资源化利用方向。通过有效提取污泥中的有价值物质（铝、铁、硅等），促进污泥的减量与转化，减轻污泥处置压力，力求促进给水厂/污水厂污泥的资源化利用。