1. 共轭高分子可控合成
采用乳液聚合和脱出乳化剂相结合的方法，突破了经典聚合Am
+ Bn（m≥2，n≥3）型共轭单体制备的超支化共轭高分子制备难以控制，产物往往不溶不熔的难题，实现了超支化共轭高分子由“不溶粉末”到“可溶液加工”的转变，获得了不含任何乳化剂，粒子尺寸可调（粒径60-460纳米），溶液分散性好的超支化共轭高分子纳米粒子（Nanoscale, 2014, 6, 2375，RSC
Adv. 2013,
3, 8645），其无论在溶液状态，还是在固体状态，均能够保持纳米粒子的本征形貌特征。通过调控共轭单体的烷基侧链，解决了纳米粒子加工性与多孔性协同实现的矛盾，实现了超支化共轭高分子纳米粒子由“无孔结构”到“多孔结构”的转变，获得了既具有良好溶液加工性能，又具有多孔结构（比表面积可达225m2/g）的多孔共轭高分子纳米粒子，通过旋涂方法得到的透明均匀的多孔粒子薄膜实现了对TNT蒸汽的荧光检测，与线型共轭高分子薄膜相比，淬灭能力提高了接近一倍，为发展共轭高分子薄膜传感材料开辟出新途径。
2. 有机/高分子荧光传感材料
利用亲核加成反应，实现共轭高分子由“共轭”到“非共轭”的转变，改变主链的电子结构，选择性检测氰根离子，开发出国际首例高选择性和裸眼检测氰根离子的反应型共轭高分子传感材料（Macromolecules, 2011, 44, 4241），检测限达到14 ppb，是当时高分子检测氰根离子的最好结果,为选择性检测阴离子的共轭高分子提出新思路。文章发表后，他引已达39次，而且被Chem. Soc. Rev.等杂志上三篇阴离子传感综述文章作为反应型阴离子传感高分子的代表性工作予以原图引用及重点评述
突破爆炸物检测一般采用“给体型”共轭高分子的传统途径，首次采用“给体/受体型”结构，实现TNT与苦味酸共存下的高选择性TNT检测（Macromolecules, 2011, 44,
5089），为发展高选择性检测TNT的共轭高分子提出新结构，并最终实现了对气态、固态以及水溶液中TNT的高灵敏度的薄膜荧光传感。该论文入选Macromolecules当月下载次数最多的20篇文章之一，目前他引44次，Chem. Soc. Rev.等杂志上两篇综述文章详细评述了该工作，并原图引用。
采用表面接枝方法将共轭高分子通过共价键接枝到玻璃表面，得到稳定的共轭高分子荧光传感薄膜（Macromolecules 2010, 43, 8917），不仅解决了共轭高分子传感薄膜的稳定性问题，能够同时在水溶液与有机溶液环境中可逆地选择性识别铁离子，而且具有比均相溶液及旋涂薄膜更高的灵敏度与选择性。他引40次，并被Chem. Soc. Rev.上铁离子传感综述文章详细评述与图示引用。
3. 有机/高分子光伏材料
围绕喹喔啉为核心构造新型受体单元，发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带隙给体-受体型共聚物，研究了主链分子结构、侧链长度、取代基位置、溶剂诱导等对能带结构、凝聚态结构、光伏性能的影响。
采用2,7-咔唑和苯并双噻吩共轭片段为核心给体单元、苯并噻二唑为电子受体单元，设计合成了一系列可溶液加工有机小分子给体材料，研究了末端基团及中心给体核的结构对光物理性质和光伏性能的影响。