在建设环境友好型社会的驱动下,化学产业朝着绿色精细化的方向发展,在发展过程中产生了一些关键的技术。以微液滴为平台的微化学反应器可以减少试剂消耗、提高反应速率和提供安全可控的反应条件,为绿色化学和化学产业的可持续发展带来了巨大的希望。传统的微通道微反应器能很好的控制液滴的产生、合并、断裂、纳升级液体的注射等,但对于有固体颗粒生成或粘性较大的体系,微反应器的管道易堵塞,具有一定的局限性。与此同时,通过疏水粉末颗粒包裹液滴（称为“液体弹珠”）,制作简单操作便捷,包覆的粒子使得其具有无污染的有限微环境,因其独特的优势,作为微反应器已被广泛应用于材料合成、细胞培养、诊断测定等各个领域。1.了解液体弹珠的机械稳定性是实现其应用的基础,之前的研究用于液体弹珠的涂层粉末或颗粒往往具有不规则的形状,而且包覆层数也各不相同,这使颗粒的润湿和相互作用状态变得复杂,因此很难确定各因素对其稳定性的影响。为此本课题使用单层均匀聚苯乙烯颗粒制成液体弹珠作为研究对象,通过静态挤压的方法确定其稳定性,结果发现粒径较大的颗粒制作的液体弹珠更稳定。导致该结果的主要原因归结于重力引起的毛细作用主导了颗粒的相互作用,并为液体弹珠表面的颗粒网络提供了额外的张力,从而增强了液体弹珠的机械稳定性。此外我们还使用单分散颗粒的二元混合物在液体弹珠表面形成不同颗粒的网络结构,并探讨了它们对液体弹珠机械稳定性的影响。这些方面的研究旨在为配制稳固的液体弹珠提供指导。2.为了进一步了解液体弹珠的稳定性,我们使用涂有单分散微粒的液体弹珠以颗粒级分辨率可视化挤压液体弹珠的破裂动态过程。发现液体弹珠总是在挤压接触边缘破裂,同时从中心到边缘,粒子密度显著降低,边缘处由于表面颗粒稀疏而破裂。我们提出的模型描述了挤压过程颗粒密度分布,该模型预测的理论值与实验结果一致。3.为了解决微小体积中液体的混合问题,尤其是对于粘性液体。本课题通过高压直流电促进液体弹珠的聚并和混合,同时表征了电压对混合速率的影响,将电混合且可加热的液体弹珠应用于甘油溶液中醛与2-甲基吲哚之间的一系列反应,结果表明,电混合可提高反应速率和产物收率,其良好的产率证明了液体弹珠是具有足够反应效率的微反应器。