1. 化工领域金属合金纳米催化剂的理论设计、实验验证和应用研究

2. 催化剂设计：提出了基于“结构描述符”的催化剂设计新方法，自主开发了“金属合金纳米催化剂智能计算设计平台”，已成功应用于电催化剂、石油化工催化剂和环保催化剂的设计。

3. 电化学实验: 基于结构描述符的催化剂设计结果，开展金属合金电催化剂、原子级分散电催化剂的定向制备，主要应用于电解水制氢和氢氧燃料电池等。

4. 工业应用研究： 基于结构描述符的催化剂设计结果，研究开发高活性和选择性的工业催化剂，应用于包括乙烯环氧化、C2/C4加氢、直接合成双氧水和深度处理有机废水等重要工业反应。