随着工业的快速发展,环境污染问题日积月累、日趋严重,越来越受到人们的重视,其中重金属污染是最为关注的污染之一。重金属由于毒性大,即使含量甚微也会对人的健康造成严重的影响,水体中重金属离子的监测要求具有快速性和便捷性。微/纳机电系统自诞生以来发展迅速,其中典型的传感器件——微纳米谐振器因其优异的物理特性,在检测微小物理量方面具有无可比拟的优势。本文在对纳机电系统用于痕量重金属检测的研究现状综述的基础之上,提出用微/纳米谐振器作为痕量检测的传感元件,为了能在水中吸附更多的重金属离子,选择在硅上淀积一层金属制成硅金复合梁,用以在其上组装能够吸附重金属离子的功能材料并进行重金属离子的痕量检测。主要研究成果如下:利用Materials Studio软件进行分子动力学计算,研究硅基金属复合梁的振动特性。发现结构驰豫后的谐振频率相比于未驰豫会有所减小,但随长度和厚度变化的趋势并不会改变。另外,不同的金属与硅复合后,复合梁频率减小。对微纳米谐振梁进行了设计,并成功加工出两种尺寸的梁:厚度为25μm的微米梁和厚度为200nm的亚微米梁。采用压电陶瓷激励、光学检测微米梁。在微米梁上利用3D打印技术加载微小质量块,并成功测试出加载质量后的频偏。制备的悬臂梁最高可以得到20.3906 Hz/ng的灵敏度,检测的最小质量可达1.5ng。制备的亚微米尺度的梁,采用静电驱动的方法,成功实现谐振并检测出谐振频率,测量值与理论值吻合较好。经调研选择巯基功能化的介孔硅纳米颗粒作为硅-金微纳米复合梁的修饰材料,并利用模板法成功制备出修饰材料,表征结果显示该材料能够实现对重金属离子的吸附。