1. 超分子化学与材料
超分子化学主要研究两个或两个以上的分子组分通过非共价键相互作用（自组装、自识别）而形成的分子有序体的结构和功能。超分子材料是超分子化学的主要发展方向之一，也是纳米化学和材料的重要内容。
该方向的研究内容主要包括：环糊精纳米管、环糊精新型包合物、轮烷、分子传感器等超分子体系的设计合成、结构表征和物化性质研究。 超分子光物理、光化学及量热学研究。 W/O微乳液、离子液体微乳液的结构特征和基本物化性质研究。超分子体系在核燃料化学领域的应用（离子液体、离子印迹聚合物、浊点萃取等核素分离新方法、新技术研究；微乳液在萃取分离体系中的应用研究）。 超分子体系中纳米粒子的γ-辐射合成及新的调控方法。
该方向的学术带头人是沈兴海教授,学术骨干有陈庆德副教授。
2. 辐射化学与材料
辐射化学是研究电离辐射与物质相互作用所产生的化学效应的一门学科。而高分子辐射化学是高分子化学和辐射化学的交叉领域,因此它是研究电离辐射与单体和聚合物相互作用所产生的化学变化及其效应，包括电离辐射引发的各种聚合、交联、接枝和裂解等。
该方向的主要研究内容包括:智能凝胶、微球、离子交换膜的辐射合成与应用研究；无机纳米材料的辐射合成与应用研究；先进核燃料循环中溶剂/萃取剂的辐射化学研究； 辐射场中聚合物及其复合材料的辐射效应研究。
该方向的学术带头人是翟茂林教授。学术骨干有李久强高工和彭静副教授。
3. 核环境化学
该方向主要研究放射性核素在环境中的化学行为,环境过程机理的研究以及新材料应用中的环境化学问题。
该方向的学术带头人是刘春立教授。
4. 放射化学生物学 · 核药物
研究兴趣: 1. PET分子影像引导的活体蛋白激活及药物释放；2. 外源放疗及内源核素衰变激活的活体蛋白激活及药物释放；3. 含硼PET分子影像探针及硼中子捕获治疗药物的研究与临床应用;4. 新型医用核素的加速器生产研究与临床应用。
该方向的学术带头人是刘志博教授。
5. 核药物化学
放射性同位素示踪技术在现代医学、生物学、农学、化学、地质学及考古学应用广泛。在医学领域，放射性药物已用于许多疾病的诊断和治疗。放射性标记的受体及其他生物活性分子是研究人体生理和病理的强有力手段。在生物学中，同位素技术已经成为分子生物学研究不可缺少的常规实验手段。
该方向目前主要从事药物合成以及核素、荧光标记，用于心肌、肿瘤以及乏氧组织的显像； 开展核燃料循环化学的基础性和前瞻性研究，尤其是发展先进的核燃料后处理方法。
该方向的学术召集人是褚泰伟副教授。
6. 核材料化学
研发先进制备工艺，利用先进表征与测试技术，开发适用于核能系统高温、辐照和腐蚀等极端环境的关键材料，包括燃料、结构材料和探测器材料。致力于在先进核能系统的材料辐照效应和耐辐照腐蚀方面取得突破，促进核能资源的高效安全利用，为燃料循环和废料回收提供技术基础。发挥高校基础科研的特点和优势，探索极具工程应用价值的基础科学机制，专注于有普适性且长期存在的科学挑战为工程技术发展提供基础支持。
该方向的学术带头人是谢懿副教授。
7. f族元素配位化学和金属有机化学
主要关注f区元素（稀土和锕系元素）的配位化学和金属有机化学，通过合理的配体设计合成具有特定结构的f区元素配合物，并结合多种实验表征手段与理论计算方法来研究其电子结构和成键特性。在此基础上，发展f区元素在小分子催化转化、新型光电磁材料、生物与医学成像等领域的应用。
研究方向包括：合成低价f区元素与芳烃的配合物，并研究其电子结构和反应性质；发展稀土-碳二元材料，包括稀土-芳烃三明治型化合物、稀土-富勒烯填隙化合物、稀土石墨层间化合物等；构建f区元素的金属-金属键并研究其电子结构和成键特性；发展f区元素的氧化还原化学及其在小分子活化中的应用；设计新型的稀土显像剂，并发展其在生物成像和医学影像中的应用。
该方向的学术带头人是黄闻亮研究员。
8. 有机/高分子功能材料化学
有机/高分子材料在光、电、半导体、传感、智能存贮等领域的应用近年来成为研究热点，并取得了重要进展。将这类功能性材料的制备和加工与超分子组装相结合，从而实现或提高微观结构的可控性和有序度，将可以进一步优化材料的相关功能，提高其应用价值，拓展应用领域。
目前的主要研究方向包括：具有高级结构的有机/聚合物材料的分子设计、合成和表征，新型有机/聚合物半导体、光电材料的合成和应用，以及具有手性结构的超分子组装体的研究及其在有机合成中的应用等。研究内容具有有机化学、高分子化学、材料科学和超分子化学交叉领域的特征。
该方向的学术带头人是赵达慧教授
