发展了单壁碳管物性的高分辨拉曼光谱表征方法；提出了基于“碳基催化剂”的单壁碳管手性控制的克隆生长方法。提出了石墨烯增强拉曼散射的概念，证明了石墨烯增强拉曼散射的化学增强机制；发展了石墨烯的控制制备与转移技术，获得了严格单层的大面积石墨烯；发展了基于石墨烯的柔性拉曼散射增强基底的制备方法，实现了任意形貌表面上痕量物种的拉曼信号直接检测；提出了单壁碳管能带结构的应力调控方法；提出了低维碳材料能带结构的光化学调控方法，实现了石墨烯的片层裁剪，逐层减薄，石墨烯到氧化石墨烯的定域转化，以及碳管从金属性到半导体性的转化。这些研究发展了低维碳材料的拉曼光谱学，拓宽了低维碳材料的应用范围。