表面增强拉曼散射(SERS)是一种新型的痕量分析技术,具有灵敏度高,测定简单、快速的特点,已在痕量分析、反应过程监测、生物成像等领域得到了广泛的应用。为了提高SERS分析方法的分析性能,可采用多种措施,其中最为有效的措施是提高SERS增强基底的性能。不同的分析对象具有不同的拉曼活性,与SERS基底的相互作用也不尽相同。本学位论文针对不同应用对象,设计和制备了一系列高性能的SERS基底,并研究它们的应用性能,主要内容如下:第一章综述了 SERS分析技术及SERS基底研究的最新进展,并提出了本论文的主要研究目标。第二章制备了磁性Fe304-Ag纳米粒子复合SERS基底,并建立了一种还原性谷胱甘肽(GSH)的高灵敏检测方法。采用磁性Fe304负载纳米银粒子,不仅可避免银粒子无序团聚导致SERS信号的低重现性,而且可通过磁力进行分离,测定方便。考虑到GSH自身的拉曼活性较弱,采用拉曼活性高的结晶紫作为探针分子。由于纳米Ag与GSH分子中的S的相互作用远大于其与探针分子中N的相互作用,因此GSH可以置换吸附于纳米Ag表面的结晶紫。实验发现,结晶紫的SERS信号的减少量与GSH的浓度存在线性关系。该方法的线性范围为50-700 nmol L-1,检出限可低至40 nmol L-1,且选择性好,生物样品基质中常见的阴阳离子、氨基酸等物质均无干扰。第三章利用液液界面组装的方式制备纳米Ag二维阵列,再采用激光加工使柔性石墨烯片层紧密的贴合至纳米银阵列的表面,制备了石墨烯紧密包覆的纳米银阵列SERS基底,并将其应用于甲基化DNA的监测。纳米银阵列结构的构建改善了基底的均匀性,并有利于热点的形成。石墨烯保护层不但可防止金属Ag粒子的氧化,而且可以隔离测定分子与金属粒子的直接接触。相关实验和模拟计算表明,激光处理后的石墨烯-银阵列可以产生有效的电磁耦合。利用该增强基底,结合选择性抗体修饰的纳米金作为富集单元,对痕量甲基化DNA(5mC)及其两种氧化产物进行了测定。对5mC的检出限可低至1.8pmolL-1。第四章和第五章利用聚乙烯醇(PVA)的凝胶特性,采用原位还原-冷冻成胶的方式制备了分别含裸露纳米银和表面化学改性纳米银的三维PVA凝胶基底,并将其用于小分子有机物的测定。凝胶基底不仅具有三维尺度的均匀性,而且深度扫描和切片实验证实了该基底的有效深度高达100 μm,这大大提高了拉曼增强效果。为了提高这类凝胶基底对与纳米银裸表面作用较弱的疏水性有机物的测定能力,结合纳米银颗粒表面环糊精(CD)的化学修饰,制备了环糊精修饰的PVA-CD-Ag凝胶SERS基底,并建立了疏水性环境污染物的SERS测定方法。环糊精对特定分子的主客体作用极大地增强了疏水性环境污染物的SERS信号。该基底成功地应用于三种磺胺类以及三种喹诺酮类抗生素的测定中,检出限可低至5 ngmL-1。第六章利用环糊精修饰的纳米银组装得到了 Pickering乳液型SERS增强基底,并成功的应用于两相界面化学反应的监测中。β-环糊精作为乳化剂和表面修饰剂,使纳米银能够稳定的存在于Pickering乳液的表面,因此乳液具有良好且均匀的SERS增强效果,而位于界面的纳米银粒子能同时与两相的组分相接触,具有多相同时检测的能力。以此为基底监测了界面上邻苯二胺与亚硝酸盐的反应及邻苯二胺在纳米银表面光催化氧化反应,并研究了这些反应的反应动力学。第七章总结了前几章制备的一系列增强基底的制备方法、相应特点及应用情况,并展望了这几类基底进一步研究的内容及应用方向。