1）拓扑化学合成法实现新型二维过渡金属碳化物和氮化物的开发及性质探究；

2）深入研究二维过渡金属碳化物和氮化物在光学领域的应用，重点关注太赫兹调控、成像、通信领域的应用；

3）基于新型二维过渡金属碳化物和氮化物的高能稳定电化学储能器件的设计。

4）基于新型二维过渡金属碳化物和氮化物的柔性传感器和智能衣服的设计。