与传统的比色法和分光光度法等微量分析法相比较,荧光光谱技术具有选择性好、灵敏度高等特点,被广泛应用于生命科学、材料科学、食品安全、环境检测、疾病诊断等领域。由于大多荧光物质其非辐射速率较大,荧光发射强度较微弱,影响检测灵敏度。在生命科学领域中,RNA、DNA和部分蛋白的荧光非辐射速率大,荧光信号相对微弱,阻碍了荧光光谱技术在基因表达、酶催化、蛋白质合成和运动中的应用。因此,如何增强荧光物质的发射强度,一直是目前荧光光谱技术的研究热点问题。科学研究表明,金属纳米颗粒在光的照射下会产生表面等离激元共振,增强纳米颗粒表面的局域电磁场,进而增强荧光辐射强度。金银合金纳米颗粒具有优异的光学性能,通过制备不同组分、形貌及分布的Au-Ag合金颗粒可以使等离激元共振峰在可见和近红外范围内得到有效调控,被广泛用做荧光增强的金属衬底。然而,要获得金属增强荧光效应,需要荧光分子处于金属表面的合适距离。因此,如何实现金属与分子间距的精确调控,进一步增强荧光发射强度,提高荧光信号的稳定性和重复性,是目前增强荧光效应研究中需要解决的问题。传统的荧光测量是基于纳米颗粒的自组装或者金属纳米溶胶体系,是对大量金属颗粒的信号进行采集,但颗粒之间电磁场的相互作用会对收集信号的稳定性和重复性造成影响。本文通过原位标记技术,分别对单颗粒Au-Ag合金@SiO2-dye和Au-Ag合金@SiO2@dye的荧光发射光谱进行原位采集。研究吸附和掺杂两种不同形式的分子分布状态、不同壳层厚度和不同激发耦合效率对荧光增强的影响。主要研究工作如下:1.用柠檬酸钠还原法,在100℃水浴状态下和剧烈搅拌的条件下制备金银合金纳米颗粒;通过调节加入的硝酸银和氯金酸的比例制备不同比例的金银合金纳米颗粒。用溶胶凝胶法对合成的金银合金纳米颗粒包覆SiO2,并通过控制反应时间和加入TEOS的量调控二氧化硅壳层厚度。成功制备了 Au-Ag合金@SiO2@dye纳米颗粒。2.利用溶胶凝胶法和一步包埋法掺杂荧光分子获得Au-Ag合金@SiO2-dye纳米颗粒。利用原位标记和共聚焦显微技术研究不同厚度SiO2壳层和不同吸收耦合效率条件下表面增强荧光的变化规律。发现当SiO2-dye壳层厚度在15 nm左右时荧光增强最强,当SiO2-dye壳层厚度在25 nm左右时荧光增强效果反而减弱。3.合成了金银比例为3:1的Au-Ag合金@SiO2@dye纳米颗粒和金银比例为1:3的Au-Ag合金@SiO2@dye纳米颗粒,并利用单颗粒荧光光谱采集技术,研究间隔层厚度变化对吸附荧光分子的荧光强度的影响。另外,还探讨了表面等离激元与激发光不同耦合程度对荧光增强效应的影响。