1. 礦物材料計算模擬：粘土礦物、氧化物、碳材料、硫化物、氟化物

2. 礦物材料微結構功能設計：礦物與功能顆粒的界面結構設計及計算模擬；礦物的有機改性、無機改性；礦物的晶體結構調控、孔結構調控

3. 礦物、礦物材料的數據庫構建：原子結構、能量、多組分與相圖

4. 礦物加工及資源高值化利用：礦物的提純與除雜、高值化、固廢綜合利用

5. 環境材料：重金屬土壤修復、廢水處理及工業應用示范

6. 復合材料：高端涂料、耐高溫阻燃硅橡膠及工業應用示范

教授，博士生導師，中國礦物巖石地球化學學會礦物巖石材料專業委員會委員、中國硅酸鹽學會礦物材料分會理事、美國化學學會會員，主要從事礦物材料的開發與應用。通過礦物材料原子尺度功能設計，探索礦物表界面微結構調控新思路、新技術及其在環境、催化、能源、石油地質、生物醫藥等領域的前沿應用。結合實驗研究與理論計算，在國際上率先揭示了高嶺土無機復合、有機復合、表面改性、結構改型等加工過程的微觀機制并研發了多項新技術，取得了一些創新成果，在Communications Chemistry、Advanced Functional Materials、Chemistry of Materials、The Journal of Physical Chemistry Letters、Nano Research、Applied Clay Science等發表論文50余篇，SCI被引2000余次，高被引論文5篇，主持國家重點研發計劃課題等國家級項目多項，獲省部級科技一等獎1項（排名第3）。