表面增强拉曼光谱(SERS)技术自发现以后因为其高灵敏性、指纹特性等特点已经成为一种广泛应用于生物化学识别、检测以及分子成像和监测的光谱工具。为了达到理想的检测效果，一般会选择与SERS基底等离子体吸收峰匹配的激发光波长。金、银等常用SERS基底的等离子体吸收峰位于可见光区域，因此大部分的SERS激发光也是位于这一范围。然而，可见光直接照射在基底和待测物上会因为它的高能量而改变基底结构，甚至是破坏待测物。为了降低对待测物的损害以及避免高能量激光直接照射所产生的热效应带来的信号误判，在实际SERS检测中应尽量避免高能量可见激光的直接照射，尽量选择穿透深度更强、能量相对较弱的长波长激光。因此需要制备与长波长激光相匹配又可以保证检测效果的SERS基底。现有的制备方法对仪器设备、技术手段要求很高，且使用的表面活性剂也会对检测造成干扰。所以寻找新的方法制备长波长激光下使用的SERS基底以更好的适应实际检测是十分必要的。上转换材料是一种可以将长波辐射转换为短波辐射的材料，通过非线性的光学过程实现了低能量的激发而发射出高能量的光谱。它具有窄的发射带宽、大的反斯托克斯位移、强耐光性、低毒性以及发光可调节等特性。研究表明在上转换材料的表面包覆上贵金属诸如金、银会使上转换材料的发光增强，这种发光增强的原因可以归结于表面等离子体共振使得辐射衰减速率减弱以及发光效率增强。这一理论与表面等离子体共振引起的电磁场增强中使得SERS检测信增强是相似的。因此，将上转换材料引入SERS基底，有望实现简单基底在长波长激光下高灵敏的实际检测应用。本论文的主要工作包括以下几个部分:　　(1)利用上转换材料NaYF4∶Yb，Er可以将近红外光转换为可见光的特点，本章探索了不同合成方法得到了制备最佳尺寸、晶相和最好转换率NaYF4∶Yb，Er的方法，并研究了NaYF4∶Yb，Er的发光机理，为NaYF4∶Yb，Er基SERS基底的应用研究打下基础。　　(2)在上一章的基础上，利用水热法制备了上转换材料NaYF4∶Yb，Er，它可以在近红外光下激发下发出红光和绿光，与银的等离子体吸收匹配。通过简单的方法在上转换材料表面原位修饰上银纳米粒子获得UC@Ag新型SERS基底，并对UC@Ag在近红外激发光下的检测机理和等离子体催化性能进行了系统研究。研究发现，相比较于银基底，UC@Ag基底在785nm激发下的SERS增强和等离子体催化性能分别提高了50倍和8倍。其中，NaYF4∶Yb，Er将近红外光转换为可见光与银形成了表面等离子体共振，是UC@Ag基底提高SERS增强和等离子体催化性能的主要原因。　　(3)在以上章节的基础上，合成NaYF4∶Yb，Er@SiO2@Ag核壳复合材料，研究了通过加入的正硅酸四乙酯的量来调节二氧化硅壳层的厚度，以保证NaYF4∶Yb，Er的上转换发光效率和薄层表面沉积具有高密度热点的银纳米粒子。通过NaYF4∶Yb，Er将近红外光转换为绿光与高密度热点的银纳米粒子形成等离子体共振，实现了NaYF4∶Yb，Er@SiO2@Ag在785nm激发下良好的信号增强和高重现性。　　(4)根据非紫外光下降解有机污染物的TiO2新型复合基底的设计，利用水热法三步合成近红外光响应光催化剂NaYF4∶Yb，Tm@TiO2/Ag。并通过氙灯和去紫外波段氙灯光照下光催化降解有机污染物的对比实验，以及电子自选共振测试阐明了NaYF4∶Yb，Tm@TiO2/Ag在非紫外光下光催化降解的机理。SERS实验显示，785nm激发下NaYF4∶Yb，Tm@TiO2/Ag对CV的光催化降解速率常数为0.02612s-1，而TiO2/Ag只有0.00046s-1，相差了近58倍。通过实验结果可以证明上转换材料内核可以将近红外光转换为紫外光并激发TiO2/Ag在非紫外光和近红外光下良好的光催化降解性能。