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。