本发明公开了一种合成纳米流体的超声微化工系统以及煤基固废制备功能纳米流体的方法，系统包括至少一个温控超声微反应器和超声浸出反应釜；超声浸出反应釜与过滤器相连，过滤器与反应物预热单元相连，反应物预热单元与温控超声微反应器相连，反应物储液罐与反应物预热单元相连，温控超声微反应器相连。本发明中的微化工技术无放大效应，可以通过并行增加微反应器数量以及选择性设备尺寸放大实现产能的扩大，在强化传热传质、保证反应条件一致性的同时实现研发到生产的高效对接，大大减小工业化成本。本发明使用超声微反应器制备功能纳米流体，超声波在液体工质中产生的空化气泡可以实现多相混合传质强化、疏通固体颗粒堵塞、促进纳米颗粒在纳米流体中均匀分散。