1. 低温复杂环境水分子组装机制研究

研究微环境对冰晶成核和生长过程的影响，揭示复杂环境水结冰分子机制，为防冰材料、气象预测、冷冻保护、食品冷冻等领域提供理论支持。

2. 低温雨雪冰冻灾害防范应对关键材料

低温防护高分子材料：防冰材料、耐低温材料、保温材料、融冰材料等。

3. 低温固相界面化学

通过控制结冰，将分子有序堆积到限定空间内，控制分子的组装或反应，实现对材料组成和结构的精确控制，制备纳米颗粒、薄膜、多孔材料。