1.超分子化學和材料:超分子系統的設計、合成、結構表征和物理化學性質，如環糊精納米管、環糊精包合物、輪烷和分子傳感器。
超分子光物理、光化學和量熱學研究。
W/O型微乳液和離子液體微乳液的結構特征和基本理化性質研究。超分子體系在核燃料化學領域的應用(離子液體、離子印跡聚合物、濁點萃取等核素分離新方法和新技術的研究；微乳液在萃取分離體系中的應用研究。
超分子體系中納米粒子的γ輻射合成及新的控制方法。
2.輻射化學與材料:智能凝膠、微球、離子交換膜的輻射合成與應用研究；無機納米材料的輻射合成與應用:先進核燃料循環中溶劑/萃取劑的輻射化學:聚合物及其復合材料在輻射場的輻射效應研究。
3.核環境化學:放射性核素在環境中的化學行為，環境過程機理的研究，新材料應用中的環境化學問題。
4.功能材料化學:具有高級結構的有機/高分子材料的分子設計、合成與表征，新型有機/高分子半導體和光電材料的合成與應用，具有手性結構的超分子組裝體及其在有機合成中的應用研究。研究內容具有有機化學、高分子化學、材料科學和超分子化學交叉領域的特點。
5.核藥物化學:藥物合成、核素和熒光標記，用於心肌、腫瘤和缺氧組織成像；開展核燃料循環化學的基礎性和前瞻性研究，特別是發展先進的核燃料後處理方法。