生物医用材料：面向肿瘤、糖尿病、硬组织等重大器官疾病的智能修复材料，药物载体材料设计和免疫生物材料，诊疗一体化的核磁增强材料，纳米药物及其药物创新评价技术，类器官与组织工程，基于材料技术的细胞行为调控。

仿生材料：仿生矿化法制备纳米生物材料，多肽水凝胶材料，天然生物材料的纳米结构及其仿生。

环境响应性聚合物的分子设计与应用：通过分子设计，利用RAFT、ATRP等合成技术，制备了超支化聚合物、聚合物纳米胶囊和两性离子型聚合物等系列具有环境刺激响应功能（如，pH、温度、还原敏感等）的高分子材料。

光催化复合材料的制备与应用：以水热合成、电化学沉积、静电纺丝等技术为基础，构建铋基、钛基、碳基等新一代具有特殊结构的半导体纳米复合材料、负载型纳米金属和纳米合金、纳米氧化物等光催化材料。

有机-无机纳米复合材料的制备与应用：构建有机无机复合材料设计理论和界面动力学、热力学理论，创制新结构、新功能的有机无机复合材料。