主要从事纳米医学与肿瘤纳米技术领域研究工作。深入研究了半导体纳米材料在肿瘤的光热、光动力治疗上的应用。设计并合成了一种可用于太阳光激发的增强黑色素瘤无痛光动力治疗的二氧化钛-金团簇-石墨烯异质结构光敏剂。该异质结构光敏剂由TiO2、金团簇和石墨烯组成，其中，金团簇的能隙为2.01 eV，对应波长为617 nm，可以吸收约36.8%的太阳光；石墨烯作为电子转移材料，可以有效地阻止TiO2和金团簇间的电子和空穴复合。在模拟太阳光辐照下，金团簇中最高占据轨道（HOMO）上的电子被激发至最低未占据轨道（LUMO），并由于金团簇LUMO位置、TiO2导带位置以及石墨烯费米能级间的差异最终跃迁至石墨烯，留下空穴在LUMO位置。同时，TiO2价带电子被激发至导带，最终跃迁至石墨烯，而光生空穴则由于TiO2价带和金团簇LUMO位置的差异跃迁至金团簇LUMO位置。因此，最终处于石墨烯上的电子和金团簇上的空穴分别和O2和H2O分子反应生成超氧阴离子（O2·−）和羟基自由基（HO·）。产生的O2·−和HO·会引起黑色素瘤细胞谷胱甘肽耗尽、线粒体机能障碍，最终引发细胞凋亡，抑制肿瘤生长。该项研究为黑色素瘤的无痛光动力高效治疗提供了全新的方法和技术。