绿色可持续生物基苯并噁嗪
绿色可持续生物基苯并噁嗪树脂的设计合成及性能研究，并探索研究这一系列生物基苯并噁嗪树脂的功能化应用，包括：（1）作为树脂前驱体（尤其是富氮树脂体系）制备成多孔碳材料，用于CO2气体吸附及其超级电容器的研究；（2）用于离子交换膜材料的应用研究；（3）用于自修复材料体系的应用等。
智能弹性体材料
柔性电子是目前发展可穿戴设备和人造皮肤的重要方向，其中用于制造柔性电子最重要的组成就是聚合物基底材料。本课题组主要致力于具有自修复功能的弹性体材料，并在此基础上制备自修复弹性导体，进而在自修复应变传感器、触屏传感器以及生物界面电极等方向进行应用研究。
功能纳米材料
碳量子点是一类尺寸在10 nm以下、具有显著光致发光效应的碳纳米材料。相比于发展更成熟的无机量子点，碳量子点一方面因不含有重金属元素而具有更好的生物相容性和安全性，另一方面又由于结构缺陷较多而具有相对较差的亮度和单色性，后者大大限制了碳量子点光致发光应用的深入拓展。针对这一问题，本课题组提出利用芳香胺小分子在温和条件下的自由基偶联反应构建碳量子点，通过设计可控的反应路线避免结构缺陷的引入，进而提高所得碳量子点的光学性能。进一步地，本课题组探索了合成的一系列高性能芳香胺基碳量子点在共聚焦/双光子成像、长余辉防伪等方面的应用。
共价有机框架材料（Covalent Organic Frameworks, COFs）是由有机分子构筑模块通过共价键连接而成的一类晶态多孔材料。因具有新颖的结构和优异的性能，COFs自2005年问世以来立即引起了科学界强烈兴趣，并在吸附、催化、光电等领域取得了诸多重要研究进展。COFs是有机多孔材料，具有高比表面积，在纳米载药方面具有巨大优势，然而其尺寸难以控制及亲水性差又制约了COFs材料在载药及体内递送的应用。针对这一问题，本课题组选择具有适宜尺寸及硼脂键的可降解性COFs材料作为基础材料，设计适用于不同药物的高效负载、体内输运、靶向释放、荧光示踪的新型多功能COFs纳米载药体系。
有机耐高温弹性体
耐高温弹性体在机械工业、航天热密封等领域具有重要的作用，传统聚合物的耐温性能往往不能满足高温条件下的密封需求。本课题组针对不同应用需求，设计制备出一系列耐高温弹性体（200℃-500℃）。其中包含POSS改性聚氨酯、有机硅/苯并噁嗪树脂、聚碳硼烷有机硅弹性体等。