1.       谱学电化学分析新方法，新仪器

表界面是能量与物质转化分子识别与信号转导的重要场所。表界面过程与机制的研究与生命健康与能源环境等国家重大战略需求密切相关。然而，表界面的化学测量学是科学界面临的巨大难题。针对这一关键科学问题，我们自主设计了系列电化学界面增强红外光谱光学装置，发展了水探针、扰动分析与纳米限域等谱学电化学新方法，实现了表界面物种与相互作用过程的原位、实时、免标记分析 ，为生物界面与能源界面的化学测量提供了新技术新方法，极大加深了对表界面过程的认识。

2.       能源分析

能源相关的界面反应机制与效率调控依赖于对表界面物质相互作用及电子转移过程的精准解析。团队通过围绕二氧化碳和氧电催化反应，发展多模态原位谱学电化学表征方法，协同揭示电极催化剂与表界面的多维度动态过程；并结合电催化体系与器件设计，实现工况谱学表征与反应机制研究，为提升能源转化效率、优化催化材料性能提供科学依据，为新型能源相关分析技术的发展提供了新思路。

3.       生物分析

生物界面相互作用与调控对于生物传感与细胞命运调控至关重要。团队围绕纳米细胞相互作用的动态响应机制进行了系统的研究，并基于此建立高特异性的生物界面识别体系与快速高灵敏传感策略。同时，构筑纳米探针，发展细胞行为和命运的动态调控策略，深入揭示氧化还原微环境与结构水对细胞凋亡的精准调控机制，为生物传感技术升级、无创检测方法创新及重大疾病的防治干预提供了全新思路与技术支撑。