研究方向一：荧光、非线性光学性质以及可见光-红外智能调控系统
荧光是指一种光致发光的冷发光现象.当某种常温物质经某种波长的入射光(通常是紫外线或X射线)照射,吸收光能后进入激发态,并且立即退激发并发出比入射光的的波长长的出射光(通常波长在可见光波段);而且一旦停止入射光,发光现象也随之立即消失。非线性光学材料是指光学性质依赖于入射光强度的材料，非线性光学性质也被称为强光作用下的光学性质，主要因为这些性质只有在激光这样的强相干光作用下才表现出来。金属纳米团簇、半导体量子点和碳量子点等超细材料因分立的能级、量子尺寸化效应、独特的表面结构在这类光学领域具有独特的优势和极大的应用价值，包括光学传感器、激光器等。
此外，光学调控技术是一种前沿的智能光控技术，通过施加电压、温度或者压力等刺激改变材料在可见光范围内的吸收或者在红外光谱区的发射率，实现可见光-红外-雷达的兼容智能调控。对应在军事、国防领域产生巨大的应用，尽可能规模化量产，实现产学研结合。目前，相关合作单位规划化量产进行中。
研究方向二：基微流控芯片传感器件
电化学传感器的最新发展，以用于人类健康和环境安全监测。电化学传感技术可以找到潜在的候选物， 用于实时检测分析物。它是将电极表面的非电量（物理量、化学量、生物量等）转化为电信号输出。电化学传感器具有灵敏度高、分析速度快、设备简单等优点。涉及的领域广泛。 比如， 过氧化氢的检测、 有毒气体检测、 水合肼检测、 重金属检测等，还有一些做成便携式的穿戴器件来随时检测人体汗液的 PH，葡萄糖浓度等。 随着化石燃料的不断耗竭及其对环境的负面影响越来越大， 从而低成本、清洁的能源引起了越来越大的关注。
本课题组致力于使用简单有效的合成方法开发新颖、廉价、性能好、具备高稳定性的电化学传感材料，例如铜纳米团簇，是一种新型的纳米材料，由于其量子尺寸限制效应，其物理和化学性质与大部分其他纳米团簇有明显的不同，其极小的尺寸具有高的比表面积。与电子的费米波长相当，可以合理地预期，纳米团簇与其他材料相比将表现出更好的电化学传感性能。同时利用各种先进表征手段研究材料的几何、电子结构等特征，例如X-射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、高倍透射电子显微镜（HRTEM）、X射线光电子能谱（XPS）、拉曼光谱（Raman spectra）等，再结合理论计算，综合实验与理论相互印证的方法研究材料性能与结构的关系。
