1. 考察了一系列碳材料负载的金纳米团簇的氧还原性能，解析了催化机理，揭示了团簇的结构参数对电催化性能的影响。代表性的成果：制备了一系列多孔碳负载的Au25, Au38, Au144团簇分子，发现粒径越小，氧还原活性越好，建立起了金团簇的粒径与氧还原性能之间的构效关系，发表在ACS Appl. Mater. Interfaces 2016, 8, 20635-20641；

2. 发展了简便可行的方法来制备基于其它的尤其是过渡金属单原子的高性能、低成本、稳定性好的氧还原催化剂。代表性的成果：制备了多孔碳球负载的Fe、Co双金属单原子催化剂，其表现出媲美Pt/C的氧还原性能，并通过同步辐射表征与理论计算，阐明了Fe与Co各自的贡献并深入解释了反应机理，发表在J. Mater. Chem. A, 2021, 9, 13044并被编辑遴选为HOT PAPER；

3. 对纯炔保护的金纳米团簇的可控合成与形成机理进行了深入研究，发展了高产率可控合成的新策略，揭示了团簇分子的形成机理。代表性成果：在炔基金属团簇的合成中首次提出了同步成核与钝化法，实现了Au36(PA)24的高效制备(产率>17%)，发现并分离其关键中间体Au22(PA)18(产率>70%)，提出了从Au22到Au36的结构演化机理并用实验证实了Au22与Au36的定量关系，发表在Sci. China Chem., 2020, 63, 1777-1784；

4. 制备了炔保护的原子精确的Ag15团簇，其在空气中能吸附CO2分子形成一维材料，并表现出优异的电催化CO2还原性能，对CO的生成具有高选择性和良好的催化稳定性。具体为：制备了Ag15(C≡CtBu)12+团簇，产率为~72%。该团簇具有Ag@Ag8@Ag6的银核结构, 其中1个银原子位于正中心，8个银原子组成一个立方体，另外6个银原子在立方体六个面心的正上方，且其在单晶生长过程中能吸附CO2导致Ag8立方体对角线方向明显拉长并形成一维材料，并测试了其电催化CO2还原性能，发现其主产物为CO并能有效抑制析氢，在-0.6 V时，CO的选择性可达95%，且Ag15具有良好的稳定性。理论计算表明，生成*COOH是反应的决速步骤，失去一个完整配体的Ag15团簇(Ag15(C≡CtBu)11+)在该步反应的自由能最低且小于析氢自由能，而其它物种均竞争不过析氢反应，表明其最有可能是催化活性物种，发表在Angew. Chem., Int. Ed., 2021, 60, 26136-26141 并入选Hot Paper。