1) 二维大分子和超分子，二维纳米石墨烯的合成研究，盘状液晶分子的合成和自组织研究，共轭pi-体系分子的有机设计和合成，基于pi-体系分子的超分子化学，设计合成共轭寡聚物和高分子以及在有机电子学器件的测试和表征研究 (主要基于有机发光，场效应晶体管和有机薄膜太阳能电池材料); 2) 宏量制备高质量二维石墨烯材料研究，合成水溶和油溶可加工石墨烯研究，基于石墨烯的二维纳米能源材料和电子器件研究，基于石墨烯电极材料在太阳能电池和场效应晶体管器件的应用研究，有机和高分子多孔材料的合成和应用研究(主要包括储氢和催化材料)，可控纳米结构功能碳材料、有机/无机杂化材料的设计合成及其在能源储存和转化的应用研究(主要基于超级电容器，锂离子电池，光解水，燃料电池电极材料和催化剂的研究)。