微流体技术作为一门新兴技术,在载药微粒的制备方面具有广泛的应用前景。气泡的破碎作为海洋环境中无时无刻都在发生的自然现象,在海洋气凝胶的生成及输运方面受到关注。本研究将微流体技术与气泡破碎行为合理结合,提出一种制备纳米粒子的新方法。这种方法利用微观气泡破碎形成的纳米级液滴制备纳米粒子,为纳米药物的输送提供了一条具有扩展性的节能途径。本文首先利用微流体技术制备尺寸及生成频率可控的单分散性微气泡,研究微流体通道内的两相及多相流动,掌握控制微气泡生成特性的有效方法。然后,研究利用微流体技术制备的单层及双层载药微气泡于自由液面的破碎行为,建立纳米尺度液滴生成的控制方法以及纳米粒子生成的调控机制。最终构建出微气泡生成机制、液滴形成机理和纳米颗粒性能三者的关联理论与调控方法,为纳米粒子的制备提供新的量化理论和技术手段。本文的主要研究内容及结论为:（1）利用高速显微摄影及成像技术观察并记录不同气液相输入条件下,T型与Y型微通道内气液两相流动过程及影响因素,获得弹状气泡流的生成范围,实现微通道生成微气泡过程的可控操作。研究气相压力、液相流率、液相黏度和表面张力对T型与Y型微通道制备微气泡生成频率和尺寸的影响规律,获得如下结论:微气泡尺寸随气相压力增加而增加,随液相流率增加而减小;微气泡生成频率随气相压力增加而增加,而随液相流率增加,先增加后减小。转变点对应于剪切至挤压机制过渡点;微气泡生成频率和尺寸随液相黏度增加而减小,而表面张力的变化对微气泡生成频率和尺寸影响较小。（2）利用Y型及流动聚焦流道结合的新结构微通道系统可成功制备双层微气泡及多种微产物。同样利用高速显微摄影及成像技术观察并记录不同三相输入条件下,新结构微通道内的三相流动及双层微气泡的生成特性,得到如下结论:新结构微通道上游的流动形式主要受气相压力和油相流率的影响。一旦上游出现不稳定的环状流或分层流,下游则不会有微产物生成。水相流率主要影响气弹与油相的夹断过程。在特定范围内调节气相压力、油相及水相流率可制备特定种类的目标微产物。（3）利用高速显微摄影及成像技术观察并记录微气泡于自由液面破碎前后的演变过程,分析微气泡尺寸、液体物性等因素对微气泡破碎过程的影响规律。对微气泡破碎条件及破碎过程中气泡液膜排液、开孔与瓦解过程涉及的流体力学现象进行理论分析,并结合实验结果验证公式的适用性。最终,总结如下结论:奥斯特瓦尔德熟化效应会阻碍微气泡于自由液面的破碎,因此需保证微气泡的单分散性,减少奥斯特瓦尔德熟化的影响;调节微气泡液膜中表面活性剂的浓度,保证其浓度低于临界值,可避免黑膜的形成,提高微气泡破碎率;微气泡液膜的减薄速率、临界破碎厚度及微气泡不稳定发生时间等参数的理论公式可由DLVO薄膜理论结合热扰动理论推导得出。（4）通过对微气泡于自由液面破碎制备的纳米粒子形貌及粒径进行多手段分析,得到如下结论:纳米粒子平均粒径随微气泡尺寸增加而增加;纳米粒子粒径分布符合Gamma分布,基于Rayleigh-Taylor及Plateau-Rayleigh不稳定性推导得到的纳米粒子平均粒径计算公式可有效预测纳米粒子平均粒径;A/O/W（air-in-oil-in-water）双层微气泡破碎可制备载药纳米微囊,且纳米微囊的粒度随双层微气泡尺寸的增加而增加,随水相黏度的增加而减小;A/O/W双层微气泡制备过程参数对纳米微囊尺寸同样具有影响,纳米微囊的尺寸随气相压力及油相流率增加而增加,而水相流率对纳米微囊尺寸影响较小。