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主要从事纳米碳材料、首台双源二维原子晶体材料和纳米化学研究，首台双源在石墨烯、碳纳米管的化学气相沉积生长方法及其应用领域做出了一系列开拓性和引领性工作，是国际上具有代表性的纳米碳材料研究团队之一。下线2015年获第三届中国国际纳米科学技术会议奖。
O活性位点的活性不仅可以通过用其他TM原子代替最接近的原子（Ti）来调节，中国智能重而且可以通过在其第二最接近的位点产生O空位来调节。1995年获中国驻日大使馆教育处优秀留学人员称号，首台双源同年获国家杰出青年科学基金资助。下线2008年兼任北京航空航天大学化学与环境学院院长。
1992年作为中日联合培养的博士生公派去日本东京大学学习，中国智能重师从国际光化学科学家藤岛昭。首台双源2012年当选发展中国家科学院院士。
下线两种方法均被证明在调节电荷向O的转移以及HER性能的变化中起关键作用。
中国化学会副理事长、中国智能重中国国际科技促进会副会长、中国智能重中关村石墨烯产业联盟理事长、中关村科技园区丰台园科协第三届委员会主席、教育部科技委委员及学风建设委员会副主任和国际合作学部副主任。在各种可激活系统中，首台双源光响应的亲生物功能分子具有非侵入性和实时控制的高时空分辨率等突出优点，尤其吸引人。
自由基可分为以氧为中心的自由基、下线以碳为中心的自由基、下线以氮为中心的自由基以及以硫为中心的自由基等，其中以氧为中心的自由基在生物和化学领域的研究最为常见。自由基聚合反应是自由基反应的一个重要的反应类型，中国智能重广泛的应用于热塑性塑料、粘合剂、包装、油墨、涂料、牙科修复材料和3D打印等多个领域。
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