长期从事扫描隧道显微学、电化学和表面科学的交叉科学研究，将实验、仪器改造和理论研究相结合，开展了电化学反应、分子组装和调控等研究，提出了基于不同相互作用的表面分子吸附和组装规律，并应用于表面纳米图案化、分子组装结构转化和原子分子迁移等科学技术问题研究。同时，探索了电化学和纳米科学交叉研究新方向，致力于纳米材料在能源和环境保护中的应用研究。在包括Acc. Chem. Res.，PNAS， Angew. Chem.，JACS等学术刊物发表论文260余篇，科学出版社出版专著“电化学扫描隧道显微术及其应用”。获得过国家自然科学基金委员会“杰出青年基金”资助。 应邀担任Acc. Chem. Res., JACS, Adv. Mater., Chem. Mater., ChemComm., PCCP, 中国科学等学术期刊的编委或顾问编委。曾获第三世界科学院化学奖，国家自然科学奖二等奖，北京市科学技术一等奖，中国分析测试协会科学技术一等奖以及中国化学会-巴斯夫青年知识创新奖等奖项。获得中央国家机关五一劳动奖章，全国先进工作者等荣誉称号。被选为英国皇家化学会“Fellow”，中国化学会副理事长，中国电化学会副主任，环太平洋国际化学大会国家代表，SPM系列国际会议组委会委员等。