研究方向：　　主要研究方向为表面和界面催化，即在原子和分子层次上理解多相催化过程，探讨多相催化中的微观反应机制以及对催化反应的调控，实现定向合成新型高效纳米催化体系，应用于重要的能源和环境过程.

研究方向：太阳能光-化学转化, 包括：太阳能光催化分解水，太阳能光催化重整生物质，太阳能光催化还原二氧化碳，人工光合作用。

研究方向：长期从事储氢材料及氨的催化合成与分解两方面研究

研究方向：长期从事电化学储能技术的基础研究和产业化开发工作等

研究方向：发展各种方法来解含时薛定谔方程并来研究分子反映散射、激光和分子原子以及固体的相互作用及其相关现象。

研究方向：主要从事能源领域中洁净燃料及大宗化学品的催化合成及反应工艺等研究。作为课题负责人和项目骨干先后在国内外承担了多个大型项目。回国后承担中国科学院煤先导专项课题、英国BP公司 、中煤集团、延长集团、鲁能集团等多个大型项目，并在合成气转化制乙醇和合成气转化制乙二醇项目中取得重大突破。在合成气制乙醇项目中，联合延长石油集团，完成了十万吨煤经合成气制乙醇工艺包和可行性研究报告，开始建设工业性示范装置。这将是世界上首套煤基乙醇装置，未来目标是建设百万吨级的装置，把对国家能源结构具有重要意义的大宗化学品（燃料乙醇）推向工业化。回国后已申请专利50项。

研究方向：生物化学与生物工程，主要从事蓝细菌、土曲霉代谢工程与生物合成研究。

研究方向： 研究工作主要涉及生物活性小分子的设计、合成及其在细胞以及活体中的成像和与人类健康及疾病相关的生物学问题研究。研究方向包括荧光探针与细胞成像，生物大分子DNA和蛋白质的荧光标记和荧光识别，和癌细胞荧光识别和活体检测。曾获得辽宁省优秀博士论文和大连理工大学十佳博士论文。在Chem. Soc. Rev.、J. Am. Chem. Soc.、Biomaterials 等期刊发表论文33篇，论文总引用次数超过2000次，他引次数超过1700次，h指数20。

研究方向：主要进行生物分子的高灵敏度荧光检测与高效分离方面的研究

研究方向：主要致力于碳基纳米材料和氧化物在能源转化过程中的催化作用基础，包括合成气化学、甲烷催化转化、乙炔氢氯化制氯乙烯的无汞催化过程、温和条件合成氨等。和团队一起经过多年的努力，在国际上提出了碳纳米管催化协同限域效应的新概念，创建了合成气直接转化制低碳烯烃的新催化过程，发明了乙炔氢氯化非金属催化剂等，相关工作发表在Science, Nat. Mater., Nat. Commun., PNAS, Acc. Chem. Res., JACS, Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater., Chem. Mater. 等学术刊物上，申请和授权多项国际和国内发明专利。主持国家自然科学基金重点基金、面上基金，国家重点基础研究发展计划子课题，国际合作项目等。