Výzkum naší skupiny je zaměřen do několika oblastí syntézy anorganických materiálů. Připravujeme mesoporézní materiály s velkým povrchem – fosfokřemičitany, metalokřemičitany a metalofosforečnany a z nich odvozené anorganicko-organické hybridní materiály. Používáme k tomu námi vyvinutou syntetickou metodu založenou na nehydrolytických sol-gelových reakcích, které jsou unikátní v tom, že probíhají za vyloučení vlhkosti a jsou založeny na snadné eliminaci malých molekul. Tyto reakce vedou k materiálům s vysoce homogenní distribucí komponent. Také používáme molekulární stavební jednotky na bázi kubického sferosilikátu (Me₃Sn)₈Si₈O₂₀ a zabudováváme je do porézních sítí pomocí reakcí s alkylkovy nebo halogenidy kovů a následným zesítěním pomocí bifunkčních silylchloridů. Tyto reakce vedou k dobře definovaným katalytickým centrům zabudovaným v porézních silikátových matricích. Další oblastí je chemická syntéza nano a mikrovláken pomocí elektrostatického zvlákňování. Připravujeme vlákna siliky, oxidů kovů, sulfidů a elementárních kovů. Např. WS₂ nanovlákna jsou složena z nanostruktur na bázi anorganických fullerenů. Termolytické, sonochemické a redukční reakce používáme k přípravě nanočástic kovů, slitin, směsných oxidů kovů a fosfátů. Získané materiály jsou zajímavé pro své chemické, katalytické a magnetické vlastnosti. Náš výzkum je také zaměřen na syntézu nových polytopických fosfonátových ligandů a jejich použití pro konstrukci polyjaderných homo- a heterometalických fosfonátových komplexů přechodných kovů a lanthanoidů a koordinačních polymerů se zajímavými vlastnostmi (magnetické, porézní, luminiscentní).

Jedním z pilířů vědecké činnosti skupiny je teoretické studium elektronové struktury a mechanických i magnetických vlastností materiálů obsahujících rozlehlé poruchy (hranice zrn, antifázové a mezifázové hranice). Zabýváme se také studiem vlastností povrchů a povrchových jevů. Vycházíme zde ze základních rovnic kvantové mechaniky, což nám umožňuje hlubší pochopení vnitřní stavby materiálů a souvislostí mezi jejich strukturou a technicky důležitými vlastnostmi.

Důležitou součástí skupiny je laboratoř termické analýzy a hmotnostní spektrometrie, která se zabývá výzkumem tepelných efektů, zejména fázových přeměn, studiem termodynamických vlastností, termodynamických a povrchových dějů a reakční kinetiky metodami diferenční skenovací kalorimetrie (DSC), diferenční termické analýzy (DTA) a Knudsenovy efúzní hmotnostní spektrometrie (KEMS). Výzkum je orientován především na oblast studia termoelektrických materiálů, nanostrukturovaných a nano materiálů, a příbuzných soustav.

Další oblast činnosti výzkumné skupiny představuje teoretické a experimentální studium nanočástic kovů a jejich slitin a soustav s termoelektrickými fázemi. V teoretické oblasti se zabýváme predikcí fázových diagramů těchto materiálů a soustav a zejména jejich ověřováním. Těžiště experimentální oblasti tvoří syntéza a charakterizace nanočástic a slitin pro termoelektrické aplikace.

Výzkumná skupina se zaměřuje na vývoj postupů, metod a materiálů pro konzervování a restaurování předmětů vyrobených z anorganických (kovy, kámen, keramika, sklo), organických (dřevo, papír, kůže, textil) i polymerních (nanovlákenné netkané textilie, kaučuk, aj.) materiálů. Vývoj metodik je koncipován tak, aby byly použitelné pro pracovníky odpovědné za ochranu a restaurování sbírkových předmětů jako jsou např. pracovníci muzeí, archívů, galerií nebo skanzenů. Výzkum je dále zaměřen na využití plazmatu, konkrétně na roztokovou analýzu pomocí optické emisní spektrometrie indukčně vázaného plazmatu (ICP-OES) a využití plazmového výboje při ošetření sbírkových předmětů. Skupina se rovněž věnuje vývoji metod pro analýzu pevných vzorků pomocí Rentgen-fluorescenční spektrometrie (XRF) a spektroskopie laserem buzeného plazmatu LIBS.

Výzkumná skupina se zabývá syntézou nových materiálů (především amorfních křemičitanů a fosforečnanů různých kovů s vysokým měrným povrchem; důraz je kladen na bezvodé metody přípravy), dále charakterizací těchto materiálů a jejich využitím v heterogenní katalýze. Detailní znalost křemičitanů a fosforečnanů kovů získaná pomoci řady charakterizačních technik nám umožňuje korelovat jejich katalytické vlastnosti s metodami přípravy. Z katalytických reakcí se výzkumná skupina zaměřuje na konverzi ethanolu na ethylen, acetaldehyd a butadien a dále na reakce epoxidů s oxidem uhličitým, aminy a alkoholy.