微化工系统作为过程的强化的有效手段之一,正成为化学工程学科的研究热点.微化工系统具有高效、低能耗、可控、内在安全、放大过程简便等特点,是化学工业实现过程高效、绿色和安全的关键之一,因此开展微化工系统的研究对于丰富化学工程基础理论和实现化工过程节能减排等均具有十分重要的意义.微化工系统的核心在于实现非均相微尺度流动,进而实现微尺度传递和反应过程,因此本实验室围绕非均相微尺度流动、传递和反应性能开展研究工作,通过设计新型微结构设备、发展新型微器件封装技术和高速显微测试技术等,深入研究材料性质、微结构几何结构和尺寸、体系物性和操作条件等因素对于液—液、气—液两相微尺度流动的影响.通过对于微尺度作用力的分析划分两相流型,并对于分散相尺度进行了理论分析,建立相关的数学模型,为研究分散相尺度对于传递和反应性能的影响规律提供了基础.通过示踪、化学反应探针、CFD模拟等方法对于微尺度混合、传递和反应等性能进行了表征,探讨了微流动过程的传质和传热基本规律.在微尺度流动研究的基础上,结合本领域的最新发展,本实验室将现代微流控技术与物性测试技术相结合,发展了新型微结构表面和界面张力测试设备.此外,结合微流动过程尺度可控的特点,将微流动过程应用于材料制备过程,成功地实现了多种单分散微小尺度分离材料的制备.本文将围绕以上研究工作,结合学科发展的前沿,系统综述本领域的最新进展,着重本实验室的最新研究成果,探讨学科发展方向和需要解决的关健问题,以促进微化工系统的发展,为实现化工过程强化提供有力支撑.