本发明公开了一种制备二氧化钛复合纳米颗粒的微流控芯片，包括以可拆卸的方式依次堆叠合并的包裹材料制备层和钛制备层；包裹材料制备层和钛制备层之间的合并表面设有包裹液制备流道、钛制备流道、双层颗粒生成流道和颗粒收集腔；包裹液制备流道和钛制备流道分别并联接通多条双层颗粒生成流道；多条双层颗粒生成流道并联接通颗粒收集腔；包裹液制备流道的入口接通有多个进样口；钛制备流道的入口接通有多个进液口；双层颗粒生成流道和颗粒收集腔之间接通有废液收集腔；双层颗粒生成流道与颗粒收集腔接通的流道的直径大于双层颗粒生成流道与废液收集腔接通的流道的直径；双层颗粒生成流道和废液收集腔之间安装有加热器。