碳基结构(如石墨烯、碳纳米管、富勒烯、芳香环氨基酸、DNA和RNA等)中广泛存在芳香环(一类以碳原子为主体的环状结构，如苯环)。富含π电子的芳香环与离子之间有强的非共价键作用，称之为离子-π作用。《微尺度下碳基界面盐水——水合离子-π作用的理论、实验和应用》基于水合离子-π作用，在微尺度下探究具有芳香环的碳基界面盐溶液中水的流动、盐的分离聚集和结晶，以及盐溶液中离子对生物分子特性的影响，主要包括离子-π作用和水合离子-π作用简介；制约碳纳米管净水膜应用的关键性问题——离子被吸附于碳纳米管管口和相应的改良方案；粗碳纳米管内离子的高效收集；离子控制氧化石墨烯膜的层间距并达到出色的离子筛分性能；常温常压下氯化二钠(Na2Cl，钠氯元素比2:1)和氯化三钠(Na3Cl，钠氯元素比3:1)等具有反常化学计量比的二维晶体；类石墨表面离子诱导的“分子尺度亲水性”；芳香环在包含离子的水溶液中疏水性的减弱；离子控制含芳香环材料表面的“咖啡环”效应等。