1. 稀土发光纳米材料

      稀土发光纳米材料由于其独特的光学性质，成为备受瞩目的一类结构和光谱探针材料。通过开发新方法和新体系，合理设计结构、微调控晶体场环境和控制能量传递途径等方式有效调控和优化稀土发光纳米材料的发光性能，以满足其在不同领域的应用需求。

      我们创新地开发了温和快速合成稀土发光纳米材料的方法；通过设计稀土发光纳米材料的结构，合理引入激活剂等方式实现了比率pH荧光传感和宽温区的温度传感；构建了稀土上转换发光纳米诊疗一体化平台。

2. 稀土敏化OLED工作机理研究、有机光电子材料及器件研发设计、器件制备工艺优化及制备装备研发：

      有机发光二极管（organic light-emitting diodes, 简称OLEDs）产业蓬勃兴起，在高端照明及显示领域具有难以替代的发光品质与柔性优势，由此形成的可穿戴光电子产品将会给人类的生存与生活方式带来极大的变革。

      近年来，我们设计合成了一系列稀土配合物及光电功能碳量子点，并探索其在OLED领域的应用。我们突破常规思路，引入稀土配合物作为敏化剂，借助其较宽的能隙和较长的激发态寿命，获得一系列新型高性能稀土敏化OLEDs，拓宽了稀土配合物的应用范围，构建了独特的稀土敏化OLEDs专利体系。

3. 稀土催化材料

      催化是现代化学工业的基础，全世界90%以上的化学生产过程都离不开催化剂，不仅直接关系到人们衣食住行，还涉及到电子信息、航空航天、基因生物等高科技领域。稀土是重要的催化剂载体，立方萤石相氧化铈具有超强的储放氧能力，与地壳中含量低、价格高的贵金属之间会产生强烈的协同效应，实现贵金属催化剂的高效利用。

      我们利用通过生物分子诱导组装、种子生长法及自氧化还原法等，可控制备了CeO₂封装贵金属复合物，实现了对催化剂结构、比表面积、暴露晶面、活性中心、载体选择的有效调控，减少了贵金属的用量，提高了贵金属催化剂的活性和稳定性，解决了单一活性组份催化性能低、贵金属稳定性差的问题，实现了对稀土纳米催化材料催化活性和选择性的全面优化。

4.  稀土镁合金材料

      镁合金是工程应用中最轻的金属结构材料，具有密度低、比强度高、比刚度高、减震性高、易加工、易回收等优点。稀土元素在镁中有较大固溶度，具有良好的固溶强化、沉淀强化作用；可有效改善合金微观结构、提高合金室温及高温力学性能、增强合金耐蚀性和耐热性等、提高镁合金再结晶温度、大幅度提高镁合金的高温强度和蠕变抗力。稀土元素的添加有效地拓展了镁合金的应用领域。

      我们采用下沉阴极法，并通过成分设计和合金产品制备技术开发了一系列稀土-镁中间合金，稀土镁合金产品在汽车、高铁等一些前沿工业领域实现了广泛应用。