微流体芯片在过去的十几年中得到了广泛的发展和重要的应用，微全分析系统将分离检测这些传统的步骤集成到一个芯片上。自由流电泳是微流体芯片的一种，是一种有效的分离富集检测技术。然而传统的自由流电泳在电压较大时，由于气泡的干扰，引起了不能连续分离等问题。另外自由流电泳，在集成方面还不多见，将电极、微泵集成于自由流电泳中能缩小自由流电泳的体积，具有重要的意义。为了解决这些问题，本文采用PMMA与polyimide胶带作为材料，利用微雕机进行雕刻制作了具有集成微泵的自由流电泳，整个制作过程具有制作工艺简单，制作成本低等特点。本文首先对自由流电泳的基本理论进行了回顾，包括区带展宽理论以及PHASEGUIDE理论，对排气泡具有重要的意义。并用COMSOL引入了层流、静电场、离子追踪等模块对自由流电泳中电场和流场进行了仿真。将铅离子的真实质量与电荷数引入仿真，分析了理想的分离速度与电场。另外对流体聚焦动力学进行了仿真，仿真得出了缓冲液流速对样品出口的影响。设计并制作无阀微泵，利用PMMA材料制作无阀微泵，利用AutoCAD和Altium Designer软件设计并采用VIP3530进行制作，微泵泵腔直径1cm，扩散口喷嘴呈8度角。测试结果显示，微泵工作性能良好，在±110V的方波下，随着频率的升高微泵流量先增大后减小，在频率500Hz左右时，微泵的流量达到600μL/min。利用PMMA与polyimide两种聚合物为材料制作集成化自由流电泳，设计了集成电极式排气泡结构和微泵的自由流电泳，整个电泳结构为40mm长20mm宽，在两侧电极室宽1mm，电极室顶端为微泵结构。设计了流体动力学实验来探讨缓冲液流速对样品分离的影响，流形实验分析了自由流电泳中样品的流动情况，以及欧姆特性曲线，同时用Micro-PIV对自由流电泳分离情况进行了测试。最后介绍了电化学检测方法对自由流电泳富集铅离子进行了检测，采用差分脉冲伏安法，设计了实验，并利用离子计和铅离子选择性电极对自由流电泳进行了检测，实验结果显示芯片对铅离子的富集效率可达到3倍，集成微泵自由流电泳工作性能良好，使微流体器件的集成化更有意义。