晶体缺陷和电导以及电化学理论；固体电解质微观组织结构分析，电化学研究方法和电导率测量方法；稳定后的ZrO2固体电解质材料；ZrO2基固体电解质在气体和熔融金属测氧中的应用，单晶ZrO2基氧传感器、共晶复合材料ZrO2基氧传感器和阻抗谱型氧传感器的应用；硫、磷、硅、锰和铬传感器在熔融金属中的应用，CO2、SO2和NOx气体传感器；极限电流型氧传感器的工作原理及应用；混合电势型气体传感器的结构和机理，CO、NOx、NH3、H2和碳氢化合物混合电势型传感器的研究概况；利用ZrO2基氧泵控制熔融金属中的氧含量。
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