本工作制备了多种SERS增强基体,分别研究了水溶液中及V2O5/TiO2催化剂表面上的钒氧物种的SERS光谱。并分别结合密度泛函理论计算和NH3-TPD, H2-TPR, XRD,TEM,XPS及异丙醇氧化/脱水探针反应研究了均相及多相体系中钒氧物种的聚集形态以及其氧化还原性、酸性之间的关系。结果发现银镜和金纳米粒子对水溶液中不同聚集形态的钒氧物种拉曼光谱均有增强效果,水溶液中钒氧物种的SERS光谱实验结果和密度泛函理论计算结果表明随溶液pH由11.0下降至6.3,钒氧物种聚合度下降,由V2074-逐步转变为V3093-和V100286-,与其它表征方法所得结果一致,但是,增强后拉曼光谱信号强度可增加1×106倍。用SERS方法还可以获得V205负载量为2%wt V2O5/TiO2催化剂表面钒氧物种的拉曼信号。随前驱体中钒氧物种聚合度增加,V2O5/TiO2催化剂表面钒氧物种聚合度增加,V-O振动的拉曼峰向高波数位移。在相同负载量下,不同聚合度前驱体制备的V2O5/TiO2催化剂表面钒氧物种的聚合度略有不同。随表面钒氧物种聚合度增加,钒离子的可还原性下降、晶格氧的氧化脱氢催化活性下降；而钒氧物种的酸性增强,异丙醇脱水催化活性增加。因此,SERS方法可望成为研究极低含量钒氧物种聚集形态的一种有效方法。