1. 能源催化

采用碳基材料、高熵合金、贵金属/过渡金属基材料、多位点金属氧化物为催化剂，探究OER、ORR、HER以及电化学合成等应用。

2. 多相催化

以纳米碳、负载型纳米碳、碳酸盐、钙钛矿等材料为催化剂，探索烃类分子、CO2分子的催化转化为高附加值化学品，可分为气固相催化、气液固相催化反应。

3. 环境治理

以成型碳材料为基础，通过表面修饰构建高性能电化学材料，用于水体中的有机物/无机金属离子的吸附/降解等应用。以钙钛矿材料为基础，开发高效脱硝催化剂。

4. 纳米碳材料的制备

以烃类小分子、废塑料、树脂、废轮胎、生物质等为原料合成纳米碳材料，通过物理化学过程对其表面进行修饰与改性。