金属团簇化学
尺寸介于亚纳米到几个纳米的原子级结构精确的金属纳米团簇是连接原子（简单分子）和纳米颗粒的一种新的物质层次。金属纳米团簇均一的尺寸以及精确的结构对于认识金属纳米材料的生长机理、制备方法以及构效关系具有重要意义。另外，金属纳米团簇因量子限域效应而具有丰富的光物理性质，使其在传感，催化，医药，生物成像等领域具有广阔的应用前景。
1.手性金属团簇：设计合成原子结构精确的手性金属纳米团簇，从原子尺度解释手性的起源、设计组装结构、理解构效关系并探索其在不对称催化、手性识别、圆偏振发光器件和生物治疗等方面的应用。
2.发光金属团簇：纳米尺度的币金属团簇独特可控的分立电子能级结构和多级结构，使其成为一种新型的发光材料。丰富的有机配体种类、结构类型以及结构修饰策略为币金属团簇发光性能的研究探索和开发应用创造了机遇。
3.肿瘤纳米诊疗：以临床药物为配体，制备原子级精确的金属纳米团簇，从原子尺度优化放疗增敏剂的设计，推动其在高分辨率成像引导的肿瘤联合治疗中的应用研究，为临床上肿瘤诊疗一体化的实现提供新思路。
多孔框架材料
多孔框架材料（MOFs，COFs和CMPs等）因其高的比表面积、可设计的结构、易于调控的功能性和丰富的活性位点，而成为化学及材料科学的热门研究领域。我们课题组的研究专注于新型多孔框架材料设计与合成，着重探索他们在催化、固定化酶等方面的应用。
1. 催化：设计、构筑兼具本征活性和清晰结构的多孔催化材料，包括金属有机框架（MOF）、共价有机框架（COF）等以及基于该类前驱体衍生的复合型碳基多孔材料；探索他们在水分解、CO2还原、氧还原、有毒有害物质降解等方面的催化应用；探究活性中心及其催化机制，为新型催化材料的开发提供明确的构效关系指导。
2. 固定化酶：酶是一类具有优异催化效率、特异性、选择性的生物催化剂，在工业生产中极具价值。然而，稳定性低、成本高和重复利用性差等问题阻碍了酶的广泛应用。基于具有分级多孔结构的MOFs构筑固定化酶，有望提高酶的活性、稳定性和重复利用率。
低维光电功能材料
低维材料由于量子局限效应，展现出许多与其对应的三维材料不同的物理、化学性质。并且在电子器件、光电器件、催化和能源等领域表现出广阔的应用前景。我们课题组的研究专注于新型低维光电功能材料材料的制备及光电器件构筑的研究，着重探索它们在光电、催化、发光及储能等方面的应用。
1. 合成：开发新型低维晶态材料，包括无机非金属材料、有机无机杂化钙钛矿等。探索高质量低维晶态材料的高效、可控的制备方法。
2. 应用：致力于开发基于低维材料的器件，通过场效应调控、能带工程等策略，推进低维材料在发光、光电探测、成像及催化等领域的应用。