半导体纳米催化材料的设计及光催化、光电催化、光热催化基础与应用基础研究，主要在Z型/梯形异质结表面氧空位缺陷的可控构筑，氧空位型氧化钨WO_2.72(W₁₈O₄₉)/WO_3-x、黑磷（BPQD量子点）、Bi系（BrOBr, BrOCl, Bi₂S₃）与多孔g-C₃N₄（量子点NCDs）无机-有机杂化半导体异质结界面内建电场的构建和调控，高低异质结/S型异质结内建电场协同氧空位增强光（电）催化有机物降解/产氢及原位产H₂O₂，双缺陷空位位点诱导的极性高低异高质结光电催化降解有机污染物/阳极氧化同步资源化及产能等；

新能源电池电极材料与电催化产氢产氧，Sm(Gd)掺杂CeO₂固体电解质、磷酸铁锂@C类石墨烯、MoS₂@C、碳纸或碳布负载杂原子掺杂MoC析氢催化剂等；

航空航天用耐高温复合材料与结构功能一体化复合材料，AlON、C_f/SiC、SiC@SiO₂、铝碳、镁碳复合材料等。