重金属在现代工业中被广泛使用,引发的重金属污染日益严重,已危害生态环境和人类的身体健康,成为全球性的问题。能够对水环境中重金属离子高效、便捷地检测,对构建持续、有效、实时的重金属污染监测治理体系具有重要意义。随着微/纳机电技术的快速发展,谐振传感器已实现对不同物质的痕量检测。尺寸小、灵敏度高、成本低、可用于水环境中重金属离子的检测。本文以微纳米梁谐振传感器为核心,设计了多个尺寸的悬臂梁和双端固支梁结构。采用静电力驱动和和压阻检测的方式,以巯基功能化的介孔硅纳米颗粒作为修饰材料,用于对重金属离子的选择性吸附,实现重金属离子的检测。本文的主要工作包括:1.设计一种由双端固支梁构成的耦合谐振器结构,基于SOI工艺加工,利用耦合梁的两个谐振频率来检测加载在梁上的质量块,比较分析这两个谐振频率的响应。实验结果发现,耦合谐振器的反向振动模态所对应的谐振频率比常用的同向振动模态对应的谐振频率具有更好的表现,更适合痕量检测。2.利用COMSOL软件对设计的微纳米梁谐振器进行仿真模拟,计算其理论灵敏度,验证方案的可行性。对器件结构设计进行改进优化,采用铬-金层保护铝电极的结构,解决欧姆接触的问题。针对压阻注入区工艺进行多次实验,以确定相关工艺参数,调整工艺流程,提高器件的成品率。认真测试成品器件的性能,深入分析结构设计和工艺安排的不足。3.通过模板法制备巯基功能化的介孔硅纳米颗粒,作为谐振器表面的修饰材料,并对介孔硅纳材料进行表征和重金属吸附实验。