随着环境污染问题的日益严峻,水环境监测也愈显重要。目前成熟的水质检测方案均需大型设备,分析时间长、过程复杂和繁琐,且需要人工操作,无法实现长时间自治的实时监测。为建立快速、实时以及适应性高的监测网络,国家重点基础研究发展规划(973)支持以传感器节点和无线网为基础的“水环境监测无线网络微传感器芯片系统基础研究”等相关项目开展研究工作。　　本论文针对该监测系统中的样品预处理微流控芯片部分,以总磷检测的水样热消解预处理(超过100℃条件下与K2S2O8混合反应)为目标,提出了基于微流控芯片的水样热消解解决方案。该方案集成度高、便携性好、功耗低,且稳定性好,对环境有很好的适应性,为总磷水环境监测无线网络微传感器芯片系统的开发奠定了基础。　　论文以安托万方程和哈根.泊肃叶方程为基础,提出了片上实现高压的微流控芯片解决方案,有效地提高水溶液的沸点,抑制高温情况下溶液的沸腾。通过对芯片通道尺寸、版图布局的设计优化了芯片消解时间和热隔离性能等。开展了两轮工艺流片,并探索得到了适于高温高压应用的微流控芯片封装方法,完成了芯片的封装。实验证明,本文所开发的热消解芯片能够提供稳定可靠的150℃高温和1000 kPa高压环境。在流量为20 nL/s的情况下,提供了48 s的有效热消解时间。初步的总磷消解实验结果表明,该热消解芯片在总磷浓度为1 mg/L-5 mg/L的范围内消解产物在700 nm波长下的吸光度结果线性度达到了0.996。论文还对消解时间和消解液比例进行了初步优化研究,实验说明在一定范围内延长消解时间和增加消解液比例有利于提高芯片消解的效率。