近年来,物联网技术的发展在诸多领域中都发挥了重要的作用,随着水环境中有机物污染问题的日益严重,物联网技术在水环境监测领域的应用也逐渐展开。它通过运用先进的传感器技术、自动控制技术、计算机技术与通信网络等所组成的综合性系统为环境安全的精细化、网格化监测提供技术保障。然而,物联网技术在水环境监测中的应用对有机物检测传感器提出了新的要求。传统的有机物检测传感器往往体积较大且操作起来既费时又操作不便,有的功耗高、成本高甚至对环境易造成二次污染,难以应用于大规模的实时测量。随着国家对水环境精细化、网格化的管理与检测要求,精度高、体积小、可集成、成本低的水环境有机物检测传感器被市场所急需。本论文根据物联网水质监测系统构建的需求,基于电化学超级氧化消解原理与MEMS微纳集成制造技术中的硅基各向异性湿法腐蚀、金属溅射和硅玻璃阳极键合等工艺研制了一种新型水环境中有机物检测微纳传感器,并进行了实际样本测试验证。本论文主要完成了以下研究工作:1.针对电化学三电极体系中的参比电极长时间稳定及测量准确度要求,采用硅基各向异性湿法腐蚀和金属溅射等工艺设计制造了一种具有KCl饱和溶液储液腔和用于离子交换的微纳米孔阵列结构的芯片式Ag/Ag Cl参比电极,经测试该电极参比电位在长时间连续测试及宽缓冲液浓度范围测试条件下性能优于传统商用参比电极,具有更好的稳定性和更长的使用寿命;2.针对物联网监测精细化、网格化对传感器大规模应用的要求,在硅基芯片式参比电极的基础上,通过金属电镀和硅玻璃双面键合工艺制备了Pb O2工作电极与Pt对电极,制造了具有微检测腔的有机物检测微纳传感器,该传感器尺寸为12mm×10mm×1.2mm;3.建立了基于电化学超级氧化原理的水中有机物快速检测方法,微纳传感器测试样本量仅需2.5μL,测试时间缩短至2秒以内,传感器灵敏度达到1mg/L,测量范围为5mg/L～250mg/L,并用于自来水和河水等实际水样中有机物的快速检测和分析。本论文研制的新型水中有机物检测微纳传感器具有体积小、易集成、稳定性高、使用寿命长、可批量制备等显著特点,可满足物联网监测系统实施的技术要求,将为水质组网监测的大规模应用提供了核心传感器。