本发明公开了一种微纳气泡搅拌釜反应器及其应用，微纳气泡搅拌釜反应器包括壳体、电机、转轴、气体自吸装置、搅拌桨、刮刀和微纳米气泡发生器；所述电机通过联轴器与转轴连接；所述转轴穿过壳体并延伸到壳体内；所述转轴的上部固设气体自吸装置；所述转轴的中部固设搅拌桨；所述转轴的下部外套设微纳米气泡发生器；所述转轴与微纳米气泡发生器旋转配合；在接近微纳米气泡发生器表面的位置设有刮刀，所述刮刀固定在转轴上。本发明搅拌釜反应器通过内置微纳米气泡发生器在釜内产生微纳米气泡，配套旋转刮刀以弱化微纳气泡的聚并，从而获得直径小且分布窄的微纳米气泡。特别适合于在液相溶解度低的气体参与的多相反应。