在相间传质过程中，溶质在界面上分布不均会造成界面张力梯度，从而引发界面流体力学不稳定现象，即Marangoni效应，Marangoni效应对界面传质会产生重要影响。萃取过程中，液相常被分散成液滴体系以增加相际面积，提高传质效率。而液滴生长阶段的传质量占整个萃取量的百分比，很多研究认为能够达到10-50%甚至80%，所以在设计萃取设备或优化操作时，应对该过程有充分的考虑。但目前针对液滴生长阶段的传质研究中，涉及Marangoni效应对传质影响的报道十分有限，液滴生长过程中伴随Marangoni效应的界面传递机制仍未完全明确，理论研究和数值模拟也缺少实验数据的定量验证。本论文采用光学测量方法，对伴随传质Marangoni效应生长液滴的浓度场和流场进行了研究。首先，建立了PLIF（平面激光诱导荧光）技术直接定量测量目标溶质的浓度分布新方法，利用该方法测量液滴内部传质Marangoni效应的瞬时浓度分布，继而探究Marangoni效应的流型结构和演化，为相关研究提供了详实的实验数据。考察了MIBK-醋酸-水萃取体系中，初始溶质浓度、注射速度、针头尺寸、溶质密度和连续相性质对液滴生长阶段传质Marangoni效应的影响。研究发现，通过分析液滴界面附近浓度等值线的曲率波动可判定有无Marangoni效应发生；高注射速度下生成的液滴主体流动变强，触发Marangoni效应的临界浓度相应增大，说明主体流动和Marangoni对流之间存在竞争，只有当溶质初始浓度足够大时，Marangoni效应才能破坏主体流动的抑制并得以发展；不同针头尺寸对应生成的液滴形状（尤其是脖颈粗细）和内部流动状态不同，因而触发Marangoni效应所需的临界溶质浓度不同；在体系的连续相中加入碱，与溶质醋酸发生中和反应，极大促进了醋酸在连续相中的传递效率，但会抑制Marangoni效应；溶质的密度决定溶质的分布状态，并会进一步影响生成Marangoni效应的位置和流型结构。此外，利用PIV（粒子图像测速）技术研究牛顿和非牛顿悬垂液滴生长的流体动力学机理，考察液滴生长过程的形态变化，给出液滴内部速度场及流型。在此基础上，液滴中加入溶质，考察溶质相间传递引起的传质Marangoni效应对生长液滴内部速度场及流型的影响。实验发现发生Marangoni效应的液滴内流场不稳定，局部出现涡流，涡流位置和尺寸随时发生变化，其剖面速度分布波动较大；连续相黏度的增加会加大生长液滴的界面运动阻力，所需要触发Marangoni效应的临界溶质浓度要比其他实验条件下都要高，液滴内部的流型与低黏度连续相的情况相比没有改变，但液滴内部的速度减小；对于非牛顿流体的黏弹性悬垂液滴，发生Marangoni效应时，液滴内部流场出现快速的震荡现象，Marangoni对流、拉伸流和压缩流交替出现。通过实验测量首次获得了无壁面效应和无外加流场时生长液滴内部传质Marangoni效应的浓度场和流场的详细信息，为后续传质Marangoni效应的机理和数值模拟研究提供详实的数据参考。