主要从事无机功能纳米材料的合成、结构、性能及其应用研究，致力于挑战金属团簇、单原子催化剂以期实现非贵金属替代贵金属催化剂、探索实现催化新反应，解决催化剂均相催化异项化实验室与工业化技术难题
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李亚栋提出了纳米晶“液相－固相－溶液”界面调控机制，实现了不同类型纳米晶的可控制备；将水热、溶剂热合成技术成功应用于新型一维纳米材料的合成，实现了金属铋、钛酸盐、硅酸盐、钒酸盐、稀土化合物等纳米线、纳米管的制备，揭示了液相条件下纳米晶的取向生长规律性；提出金属间化合物、合金表观电负性概念及其计算经验公式，建立了比传统高温合成金属间化合物、合金材料低400－500度的低温合成方法。
