化学气相沉积（CVD）是一种目前广泛使用的生长高质量大规模石墨烯的生长合成方法，物联网包含了甲烷在铜衬底下催化裂解并自限制生长的机理。

发展了多种制备有机纳米结构的方法，大直并借此开发了多种低维有机纳米功能材料，包括多色发光、白光材料以及光波导和紫外激光器材料等。接受2016年获中国科学院杰出成就奖。

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大直2015年获何梁何利基金科学与技术进步奖。

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