（1） 团簇化学：主要利用实验和理论计算相结合的手段研究过渡金属氮、氧化物团簇结构及反应活性。N2、CO2、碳氢化物等稳定分子的（催化）活化和转化。实验主要使用原子分子簇原位反应装置、光电子能谱等仪器手段。

（2） 大气化学：利用团簇模型对大气中重要物理化学过程进行模拟研究，为认清我国雾霾形成机制提供重要理论依据。

（3）仪器开发：根据实验需要，设计并搭建新型仪器装置（模块），开发新的实验功能。