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以二氧化硅(SiO2)胶体颗粒为核包裹上一种或多种金属复合纳米层形成的核壳结构具有独特的物理、化学性质。将此种核壳结构组装形成有序排列的纳米基底，结合周期性结构及核壳结构的光学性质，可拓展其应用范围。对金属纳米层的排布形状、疏密程度、金属层相对位置的调整，可以使其一些重要性质发生改变。拉曼现象早在1928年已被发现，但信号太弱，一直未得到广泛应用。随着20世纪70年代表面增强拉曼散射(SERS)效应的发现，SERS活性基底的应用，拉曼散射检测的灵敏度甚至可以达到了单分子水平。目前，大部分SERS活性基底都是通过改变金银颗粒的表面粗糙度制得的。有序金属纳米壳阵列结构具有很好的SERS活性，相应的SERS基底将在众多领域具有广泛的应用前景。 本论文主要研究了有序金纳米壳(GNSs)阵列的制备方法及其制备过程中GNSs阵列前体复合物（SiO2/GNPs复合纳米阵列）的形貌与光学性质变化之间的演变特征，并研究了其作为有效的SERS基底在SERS传感中的应用。 具体研究工作分如下几个方面: 一、通过垂直自组装方法于载玻片表面组装表面功能化了的SiO2胶体颗粒，并吸附金纳米颗粒(GNPs)制备出三维有序金-SiO2复合物(SiO2/GNPs)阵列，将其作为有序金纳米壳(GNSs)阵列前体，以过氧化氢(H2O2)为还原剂还原氯金酸离子(AuCl4-)，介导三维有序GNSs阵列的生长，制备出具有不同表面形貌的有序GNSs阵列。在GNSs阵列的生长过程中，不同的时间段控制不同的SiO2/GNPs阵列生长状态，且研究SiO2/GNPs阵列的各生长阶段相对应的瑞利(Rayleigh)共振散射光谱及SERS光谱。实验得出反应时间与对应的有序GNSs阵列的SERS活性之呈一定的线性关系。 二、在有序GNSs阵列的基础上，以甲醛(HCHO)为还原剂，还原硝酸银(AgNO3)和氨水(NH3·H2O)的混合液，生成Ag0沉积在此有序GNSs阵列表面，制备了金银双壳结构的有序阵列Ag@Au@SiO2，评价了其SERS活性及稳定性，比GNSs有序阵列的SERS增强效应高约4倍，且均一性，稳定性及可重复性都有提高。这种双金属壳结构制备策略可用于高SERS活性基底制备。使用电沉积法先获得一层银沉积的金属SiO2阵列，在以此为基础得到金纳米层附在外层的复合有序阵列Au@Ag@SiO2。 三、以两种方法制得的金属纳米核壳结构有序阵列为基底，通过SERS效应检测四种碱基，评价金属纳米核壳结构有序阵列用于生物分子的检测能力。两种金/银(Au/Ag)双金属壳结构有序阵列分别对10-6 mol/L水平的A、G、C、和T碱基的检测。作为SERS基底，金/银(Au/Ag)双金属壳结构有序阵列相对于单层壳结构有序阵列具有明显的优势，可用于碱基和一些生理活性分子的超灵敏SERS检测。当λ-DNA浓度不低于10-6 mg/ml时，拉曼光谱在1005 cm-1，1263 cm-1和1445 cm-1处有较为明显的特征峰。因此，所述Au@Ag@SiO2纳米复合材料可以用作用于无标记的DNA的检测低浓度的良好的SERS基底。