科研貢獻包括：
將溶劑熱合成技術(shù)發(fā)展成制備III-V族非氧化物的普適性方法，有關(guān)工作發(fā)表在Science （1996，第一作者）， 這方面的工作入選了無機專業(yè)教科書，該系列工作獲得2001年國家自然科學(xué)二等獎（排名第二）。
注重從固體化學(xué)的基本原理出發(fā)，從物質(zhì)的內(nèi)在特征結(jié)構(gòu)為導(dǎo)向來控制它們的生長，同時建立和發(fā)展了系列結(jié)合特征晶體結(jié)構(gòu)和特征模板導(dǎo)向的二元協(xié)同策略來構(gòu)筑三維組裝結(jié)構(gòu)，該系列工作獲得2012年國家自然科學(xué)二等獎（排名第一）。
提出了利用無機固體中豐富的相變行為和半導(dǎo)體二維超薄結(jié)構(gòu)這兩種新思路來實現(xiàn)電聲輸運的同時優(yōu)化，獲得了高轉(zhuǎn)化效率的新熱電材料，這大大區(qū)別于國際上通常采用納米化降低熱導(dǎo)的方法來提高熱電效率，相關(guān)工作在《美國化學(xué)會志》上連續(xù)發(fā)表了5篇論文，美國《化學(xué)與工程新聞》做長篇專題評述，國際同行又評價她們提出的體系和方法是“有潛力的今后尋找熱電材料的方向”。
在低維固體中的電、聲調(diào)制領(lǐng)域，謝毅課題組還發(fā)展了無機類石墨烯化學(xué)，解決了這類超薄結(jié)構(gòu)無法給出精確原子位置的難題，進而揭示了半導(dǎo)體二維超薄結(jié)構(gòu)的精細(xì)結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)與熱電、光電基本性能之間的調(diào)控規(guī)律，該系列工作發(fā)表了3篇《自然·通訊》和十幾篇《美國化學(xué)會志》和《德國應(yīng)用化學(xué)》論文，還為英國皇家化學(xué)會著名綜述刊物《化學(xué)評論綜述》撰寫了2篇指導(dǎo)性評述，這部分工作使她們小組成為目前國際上在該領(lǐng)域持續(xù)活躍的幾個主要研究小組之一。
