1. 共軛高分子可控合成
采用乳液聚合和脫出乳化劑相結合的方法，突破了經(jīng)典聚合Am
+ Bn（m≥2，n≥3）型共軛單體制備的超支化共軛高分子制備難以控制，產(chǎn)物往往不溶不熔的難題，實現(xiàn)了超支化共軛高分子由“不溶粉末”到“可溶液加工”的轉變，獲得了不含任何乳化劑，粒子尺寸可調（粒徑60-460納米），溶液分散性好的超支化共軛高分子納米粒子（Nanoscale, 2014, 6, 2375，RSC
Adv. 2013,
3, 8645），其無論在溶液狀態(tài)，還是在固體狀態(tài)，均能夠保持納米粒子的本征形貌特征。通過調控共軛單體的烷基側鏈，解決了納米粒子加工性與多孔性協(xié)同實現(xiàn)的矛盾，實現(xiàn)了超支化共軛高分子納米粒子由“無孔結構”到“多孔結構”的轉變，獲得了既具有良好溶液加工性能，又具有多孔結構（比表面積可達225m2/g）的多孔共軛高分子納米粒子，通過旋涂方法得到的透明均勻的多孔粒子薄膜實現(xiàn)了對TNT蒸汽的熒光檢測，與線型共軛高分子薄膜相比，淬滅能力提高了接近一倍，為發(fā)展共軛高分子薄膜傳感材料開辟出新途徑。
2. 有機/高分子熒光傳感材料
利用親核加成反應，實現(xiàn)共軛高分子由“共軛”到“非共軛”的轉變，改變主鏈的電子結構，選擇性檢測氰根離子，開發(fā)出國際首例高選擇性和裸眼檢測氰根離子的反應型共軛高分子傳感材料（Macromolecules, 2011, 44, 4241），檢測限達到14 ppb，是當時高分子檢測氰根離子的最好結果,為選擇性檢測陰離子的共軛高分子提出新思路。文章發(fā)表后，他引已達39次，而且被Chem. Soc. Rev.等雜志上三篇陰離子傳感綜述文章作為反應型陰離子傳感高分子的代表性工作予以原圖引用及重點評述
突破爆炸物檢測一般采用“給體型”共軛高分子的傳統(tǒng)途徑，首次采用“給體/受體型”結構，實現(xiàn)TNT與苦味酸共存下的高選擇性TNT檢測（Macromolecules, 2011, 44,
5089），為發(fā)展高選擇性檢測TNT的共軛高分子提出新結構，并最終實現(xiàn)了對氣態(tài)、固態(tài)以及水溶液中TNT的高靈敏度的薄膜熒光傳感。該論文入選Macromolecules當月下載次數(shù)最多的20篇文章之一，目前他引44次，Chem. Soc. Rev.等雜志上兩篇綜述文章詳細評述了該工作，并原圖引用。
采用表面接枝方法將共軛高分子通過共價鍵接枝到玻璃表面，得到穩(wěn)定的共軛高分子熒光傳感薄膜（Macromolecules 2010, 43, 8917），不僅解決了共軛高分子傳感薄膜的穩(wěn)定性問題，能夠同時在水溶液與有機溶液環(huán)境中可逆地選擇性識別鐵離子，而且具有比均相溶液及旋涂薄膜更高的靈敏度與選擇性。他引40次，并被Chem. Soc. Rev.上鐵離子傳感綜述文章詳細評述與圖示引用。
3. 有機/高分子光伏材料
圍繞喹喔啉為核心構造新型受體單元，發(fā)展了基于烷氧基取代苯并喹喔啉、氯代苯并喹喔啉和噻吩并喹喔啉的窄帶隙給體-受體型共聚物，研究了主鏈分子結構、側鏈長度、取代基位置、溶劑誘導等對能帶結構、凝聚態(tài)結構、光伏性能的影響。
采用2,7-咔唑和苯并雙噻吩共軛片段為核心給體單元、苯并噻二唑為電子受體單元，設計合成了一系列可溶液加工有機小分子給體材料，研究了末端基團及中心給體核的結構對光物理性質和光伏性能的影響。