由此可以看出，液滴流微反應(yīng)器具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，如樣品、試劑消耗量最小、混合效率提高、液滴與樣品、試劑不同等。該技術(shù)在高通量樣品預(yù)處理、化學(xué)分析、微納米粒合成、生物化工等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。由于液滴流微反應(yīng)器具有較高的比表面積和局域溶劑濃度，能有效提高化學(xué)反應(yīng)速率，擴(kuò)大其在化工領(lǐng)域的應(yīng)用。介紹了液滴流微反應(yīng)器在各種交叉領(lǐng)域中的應(yīng)用，并對其制備、納米顆粒制備、有機(jī)合成、相轉(zhuǎn)移催化反應(yīng)及生物化工等5個典型方向進(jìn)行了簡要介紹。

前面介紹了微流道用來產(chǎn)生單個液滴具有液滴大小分布范圍窄且可靈活控制的優(yōu)點(diǎn)，利用一相在另一相中進(jìn)行一相乳化，可得到典型的錯流剪切、水力學(xué)聚焦和同軸微通道中一相的乳化，從而得到尺寸、形態(tài)、組成可控的單乳液。實(shí)際上，微流控技術(shù)本身具有靈活性和變化性，單級微通道的組合拼接可以提升到復(fù)雜的微通道網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。通過對微流道內(nèi)流體的多級乳化及包埋過程的控制，制備了復(fù)雜多變的復(fù)合乳液。

第一次采用兩級串聯(lián)的雙T型通道制備了W/O/W和O/W/O型復(fù)合液滴。首先，用W1作為分散相，O為連續(xù)相，在第一個T型相交處產(chǎn)生W1/O型液滴。W1/O乳液整體呈分散相，W2作為連續(xù)相，在第二個T形通道中剪切形成W1/O/W2型雙乳粒液滴。用T型通道串聯(lián)制備雙乳液時，相鄰的兩級通道具有相反的親疏性。類似地，水力學(xué)聚焦通道可以用串聯(lián)復(fù)合制備兩個或多個復(fù)合液滴，而且與T通道不同的是二維水力學(xué)聚焦通道可一步制備復(fù)合液滴，并用三維水力聚焦通道制備了雙乳液。

但是，現(xiàn)在普遍使用的雙乳液復(fù)合乳液生產(chǎn)設(shè)備是同軸環(huán)管型通道。這種設(shè)備是由一根直徑較小的毛細(xì)管同軸嵌入另一根大直徑的毛細(xì)管，內(nèi)部走分散相，內(nèi)外兩個毛細(xì)管之間形成環(huán)隙走連續(xù)相。采用具有相同外徑的圓筒型毛細(xì)管內(nèi)邊長方形毛細(xì)管組合，實(shí)現(xiàn)了各毛細(xì)管通道之間的同軸配合，可制得任意數(shù)量的多個液滴。

此研究小組進(jìn)一步將微流控玻璃毛細(xì)管器件分成3個不同的功能組件：液滴產(chǎn)生組件、液滴匯集組件和液滴提取組件，通過三個功能組件相互嵌套組合，形成可制備多種組分復(fù)合乳液的微流控裝置，所制備的液滴的組成、數(shù)目、比例、大小等成分均精確可控。

微流道制備單、雙滴或多滴多滴的研究，不僅停留在實(shí)驗(yàn)可行性層面，還對單滴尺寸、雙液滴形成機(jī)理進(jìn)行了大量理論研究。采用雙共軸型毛細(xì)管作為乳粒發(fā)生器，分別采用一步法和兩步法制備W/O/W雙乳粒，其中油相為聚苯乙烯溶的氟苯，經(jīng)微乳液進(jìn)一步固化后制成毫米級聚苯乙烯空心球。著重考察了復(fù)式乳液滴外徑、內(nèi)徑和壁厚的形成規(guī)律，根據(jù)單乳液的受力分析，建立了一種基于受力分析的計算模型，通過實(shí)驗(yàn)對模型進(jìn)行進(jìn)一步修正，得到的半理論-半經(jīng)驗(yàn)方程能很好地預(yù)測該實(shí)驗(yàn)裝置在不同體系下單乳粒液滴的尺寸。

本文用邊界積分法對乳液內(nèi)部流變行為和內(nèi)部流場進(jìn)行了數(shù)值計算，并發(fā)表了一系列研究成果，探討了用內(nèi)液滴圖制備雙乳液或多種乳液的裝置圖圖液滴內(nèi)混合的強(qiáng)化模式，如碰撞、融合或者變形等對多層乳液內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及流場的影響。