主要从事碳纳米管和石墨烯等纳米材料研究，重点关注碳纳米材料电子发射特性，发展了性能稳定的电子发射体；发展了快速表征大面积二维材料并研究其表面现象的低能量电子透射衍射及成像的方法和理论，研制了相关仪器设备，已经为多个单位完成相关测试；研究了化学气相沉积碳纳米管生长过程中的电子学效应，利用金属和半导体型CNT态密度的差异，实现了高纯半导体CNT水平阵列的生长。在Nat. Catal., Nat. Comm., Sci. Adv.等杂志发表论文多篇，获批发明专利多项。