微流控液滴生成技术是微流控领域内的一个重要分支。单个微液滴常被视作独立的微反应器，实现各项生化反应、试剂快速混合、细胞分析以及微颗粒合成等，极大程度地强化了微流控芯片的低消耗、自动化和高通量等优点。对微尺度下液滴的生成机理展开深入研究是实现其精确控制及功能应用的重要前提，但目前针对流动聚焦法生成微液滴的相关研究并不深入。本文以此为切入点，利用实验及数值计算的方法研究了流动聚焦型微通道中单/双乳液滴的生成过程，分析了几何构型、液相流率和液滴破碎模式对微液滴生成质量的影响，并结合溶胶-凝胶法成功实现了微流控法合成SiO2凝胶颗粒。具体研究内容包括:　　(1)几何构型对流动聚焦生成微液滴影响的仿真分析。研究了通道深度、缩颈段长度以及两相夹角等几何构型因素对流动聚焦生成微液滴直径及其生成周期各阶段的影响规律。控制液滴生成方式为滴流式，发现液滴直径随通道深度d的增加近似呈线性增大，且当通道深度小于30μm时，随着通道深度的下降，微液滴生成周期在毛细力的强烈作用下出现骤升，通道深度超过80μm时，微液滴的生成周期基本接近恒定。连续相和离散相的夹角θ接近90°时，液滴直径及其生成周期最短，夹角太大或太小均不利于生成均一度好且粒径微小可控的液滴。调整缩颈段长度l引起液滴直径及其生成周期的变化幅度仅为其平均值的3％～5％左右。此外，缩颈段宽度也是影响流动聚焦生成微液滴直径及其生成周期的重要因素，在通道深度固定时，缩颈段越宽，微液滴直径及其生成周期越大。　　(2)流动聚焦生成W/O/W型双乳液滴的实验研究。提出一种简单、稳健的用于合成W/O/W型双乳液滴的微流控装置。将分别包含T型微通道和流动聚焦型微通道的两个独立的液滴发生器串联得到复合式芯片结构，利用“两步”乳化法生成了具有高度均一性和单分散度的W/O/W型双乳液滴。实验过程运用高速摄影技术对液滴生成过程中液-液两相界面的变化情况进行观测，得到三相流量的改变对双乳液滴的内、外直径和生成频率的影响规律。发现内部水相流量越小、中间油相流量相对越大，双乳液滴的内径越小，外部水相对其基本没有影响。并且双乳液滴的外径随中间油相和外部水相流量的增加呈线性递减。双乳液滴的生成频率随中间油相流量成正比例关系变化，随外部水相流量的增加先递增后逐渐趋于恒定，而内部水相流量对双乳液滴生成频率的影响基本可以忽略不计。　　(3)微流控法合成SiO2凝胶颗粒的实验研究及流型转变规律的数值研究。利用微流控法成功合成了粒径大小为196.35μm，且具有高度均一性和单分散度的SiO2凝胶微粒。并针对微流控法合成SiO2溶胶微乳液滴中出现的流型特征及其转变规律，采用数值模拟的手段进行了详细探究，发现两相黏度及其界面张力均对流动聚焦生成微液滴过程中液滴破碎模式以及流型转变规律存在显著影响。随着离散相黏度的增加，液滴生成机制由Dripping流向Jetting流模式转变，且液滴破碎长度先保持恒定后随着离散相黏度的增加近似呈线性递增。随着连续相黏度的增加，液滴的生成模式由Squeezing流→Dripping流→Jetting流转变。在同一流型下，液滴破碎长度基本不随连续相黏度发生变化，但是当液滴生成机制发生转变时，液滴破碎长度存在瞬时跃迁现象，由Squeezing流→Dripping流→Jetting流的转变过程中，平均跃迁幅度分别为36％和62.44％。界面张力系数降至0.0005n·m-1以下时，微液滴在连续相黏性剪切力的强烈拖拽下发生畸变，液滴质量严重下降。随着两相界面张力系数的进一步递增，液滴生成模式由Jetting流→Dripping流→Squeezing流转变。