在高质量纳米粒子的合成方法、纳米粒子的基本物理性质、基于纳米晶的生物检测方法、基于超分子化学的纳米粒子组装方法等研究方面进行了系统深入的研究工作。通过加入成核引发剂或调控前驱物的化学反应活性开发了高质量半导体纳米晶的非注射法合成方法,为实现纳米晶的大批量工业化合成开辟了新途径;开发了一种位置可控半导体纳米晶掺杂方法,使光学和磁性纳米功能材料的合理设计成为可能;首次利用扫描隧道显微镜识别了半导体纳米晶中具有S和P特性的类原子电子态;利用寡核苷酸和拉曼活性染料标记纳米粒子探针,开发了一套全新的基于拉曼光谱编码体系的生物检测方法;利用超分子化学方法,通过调控纳米粒子间的疏水相互作用实现了纳米粒子的尺寸可控组装。在包括Science、Nature、J.Am.Chem.Soc.、Angew.Chem.Int.Ed.在内的国际核心期刊(SCI)发表论文47篇,被引用3200余次。