理论方法学：密度泛函理论（DFT）明确了体系中电子密度可以决定其物理化学性质。但是电子密度如何决定体系物化性质，却是不明确的。基于电子密度的化学活性理论有4种理论框架来解决这个问题。一是无轨道密度泛函理论（OF-DFT），二是信息论方法，三是概念密度泛函理论，四是其他直接密度相关量方法。我们课题组深耕于这个领域十多年，深入研究了信息论方法，并结合其他理论框架的方法学，发展和应用基于电子密度的化学活性理论。近年来，将结合人工智能机器学习方法进一步发展密度活性理论。

计算应用：利用理论化学计算对功能材料（如光致变色材料，发光材料）催化材料的性能和反应机理进行研究，理解和分析实验数据。