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聚合物微流控芯片在生物、化学、医学等领域应用广泛。由于聚合物表面的亲水能力不足以满足微流控芯片内的液体驱动要求,因此需要对聚合物微流控芯片进行表面亲水改性。等离子体表面改性等传统的改性方法有诸多缺点,如改性工艺复杂,能耗大,片间差异性高,改性过程中可能对基体造成损伤等,因此不适用于聚合物微流控芯片的表面亲水改性。本文采用溶胶-凝胶法在聚合物微流控芯片表面制备纳米涂层对其进行亲水改性,实验证明,该方法能够有效解决传统改性方法面临的问题,能够满足聚合物微流控芯片的表面改性需求。具体研究内容如下:（1）基于浸润模型,研究了固体表面浸润性理论和不同模型中固体表面接触角的关系表达式。通过毛细管理论研究了微流控芯片微通道内的液体驱动原理,详细研究了矩形微通道内液体的流速与通道浸润性的关系,得到给定液体在给定矩形微通道内流动时,液体流速与微通道内壁接触角成反比的结论。通过前驱体的水解和缩聚过程研究了溶胶的形成机理及各个过程的反应方程式。（2）通过溶胶-凝胶法配制了TiO2和SiO2两种溶胶,利用浸渍提拉法在基片表面制备了两种不同性质的亲水涂层。首先以钛酸丁酯为前驱体,乙醇为溶剂,硝酸为催化剂,通过添加二乙醇胺和乙酰丙酮的双络合剂法和添加聚乙二醇的无络合剂法分别制备了接触角为1520°和4050°之间的TiO2亲水涂层,然后以正硅酸乙酯为前驱体,乙醇为溶剂,硝酸为催化剂制备了接触角为5060°之间的SiO2亲水涂层。通过实验测得两种亲水涂层表面均有羟基产生,且涂层表面羟基含量越多亲水性越好,表明羟基的存在是涂层具有良好亲水性的原因。（3）通过改性后基片表面的接触角和流动性检测研究了涂层的亲水性。首先采用对多组基片表面进行接触角测量的方式研究了涂层的接触角片间差异性,然后通过间断性的接触角测量研究了涂层的接触角时效性,最后通过记录去离子水流经微通道的时间研究了微通道内的流动稳定性。实验表明本文制备的两种亲水涂层均有较好的接触角片间差异性和时效性,且微通道内有良好的流动稳定性。通过不同涂层间的数据对比可得出接触角片间差异性越好,对应的微通道内流动稳定性也越好,二者具有正相关性。（4）通过膜厚等检测对涂层进行了表征。通过台阶仪探针从部分涂膜的基体表面走针的高度变化估算了涂层的厚度,通过Zygo表面轮廓仪检测了涂层的表面形貌,通过网格切割试验研究了涂层的粘附性。结果表明本文制备的两种涂层厚度均为纳米级,涂覆亲水涂层前后基片表面粗糙度变化不大,涂层与基片间的粘附力等级在2级以上。