抗生素残留问题给农产品/食品安全、消费者身体健康以及生态环境质量带来了严重的威胁,受到了广泛关注。为了规范抗生素的使用,国际组织和各国政府通过颁布相关法律法规对抗生素在食品中的最高残留限量（Maximum Residue Limit,MRL）作出明确规定。为满足该残留限量快速检测的实际需要,亟需新型快速灵敏检测技术。与传统检测技术相比,太赫兹（Terahertz,THz）波谱技术能有效获取分子级别的振转信息,在抗生素残留检测上具有一定的优势和可行性。由于水在太赫兹频段具有强吸收,导致了实际检测中噪声干扰强、目标信号弱、检测精度低等问题的产生,使太赫兹技术在农业与生命科学等领域的应用受到了一定限制,衰减全反射技术（Attenuated Total Reflection,ATR）的提出有望解决这些弊端。本文以衰减全反射技术为核心,以四环素类抗生素中残留问题最突出的多西环素（Doxycycline Hydrochloride,DCH）为研究对象,探索归纳了DCH溶液在太赫兹频段的响应机理,并结合纳米材料、微纳加工等技术构建了检测DCH的新方法,为抗生素残留的快速灵敏检测提供了新的解决方案,也为解决太赫兹技术在农业与生命科学领域应用的难点提供了新的思路。本文的主要研究内容和研究结果如下:（1）探究了太赫兹衰减全反射（Terahertz Attenuated Total Reflection,THz-ATR）用于生物分子与化学分子水溶液传感的理论,分析了溶液中微观粒子的相互作用与宏观介电响应的关系,总结归纳了水溶液在太赫兹频段内响应的基本理论;对ATR光路进行了理论分析,结合生物分子与化学分子水溶液光学特性参数,通过模拟分析得到了溶液光学特性参数对THz-ATR波谱信号的响应规律。（2）探索了THz-ATR波谱技术用于DCH检测的方法。首先针对测量过程中晶体清洗的关键环节,确定了较优的清洗条件;对不同浓度的DCH溶液进行了测试与分析,结果表明,采用单次衰减全反射方法可实现10 mg/L量级的DCH检测,而采用双次衰减全反射方法可实现1 mg/L量级的DCH检测。（3）提出了结合新型类沸石咪唑框架（Zeolitic Imidazolate Frameworks,ZIFs）材料中的ZIF-8提升DCH检测灵敏度的方法。首先确定了较优的ZIF-8与DCH质量配比为10:8,探究了ZIF-8颗粒与DCH分子之间的吸附作用及其微观吸附的机理,在此基础上分析了ZIF-8颗粒与DCH分子在溶液环境下的响应情况,最后分析了ZIF-8用于DCH检测的效果,实现了对0.1 mg/L量级DCH的测定,满足食品安全国家标准所规定的DCH最高残留限量的检测要求。（4）研制了一种基于THz-ATR模式的新型石墨烯-介电层-晶体传感器结构,并用于检测DCH,实现了对0.1 mg/L量级DCH的快速检测,满足食品安全国家标准所规定的DCH最高残留限量的检测要求。