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表面增强拉曼散射（SERS）作为一种能够直接的提供材料表面或界面上吸附分子的结构和状态等重要信息的工具，在表面科学，电化学领域被应用得很多，现在正逐渐被拓展应用到生物检测，环境检测，药物检测，医学检测，催化，环境检测，超分子体系的检测，传感器，微流控等方面，甚至能进行活体检测，在检测某些特定分子时，其浓度低限甚至可以达到单分子水平。本论文的内容是利用SERS提供界面的分子振动信息和半导体作为SERS基底增强分子信号这一特点，研究有机羧酸与金属氧化物TiO2的作用以及作用方式，进而把半导体作为讨论SERS机理方面的理论研究延伸到半导体SERS的应用范畴，进一步扩展了半导体SERS的应用领域。主要的研究亮点如下：1.制备了不同粒径的TiO2纳米粒子，把探针分子4-CBA修饰在不同尺寸的TiO2纳米粒子表面，获得SERS信号，通过其与4-CBA的固体样品、碱性水溶液中的拉曼谱对比，讨论了4-CBA分子与TiO2的相互作用方式。同时对4-MBA分子的谱图进行了类似的比较，最终得到4-MBA在TiO2表面的吸附方式信息。2.比较了水溶液中的4-CBA和4-NBA拉曼谱图和在TiO2表面的SERS光谱，确定了与TiO2的作用基团是羧酸根离子，通过改变探针分子4-CBA与TiO2作用过程中体系的pH值，研究羧基与TiO2的作用机理；同时，改变测试过程中的pH值，研究了羧基与TiO2解吸附。3.成功制备了既有SERS活性又有催化效果的TiO2/Pd复合物，并对复合物的结构和光学性质进行了表征。与单纯的TiO2相比较，Pd的掺入可以使其荧光淬灭，同时具有表面增强现象。对未吸附的PATP残液进行紫外光谱表征得到:在吸附过程中，PATP没有被氧化。在激发波长为514.5nm的激光照射下，复合物基底能够把PATP的氨基氧化为硝基，在复合物基底上可以清楚地观察到硝基的振动峰。这种复合物基底的SERS可以达到实现实时监测界面反应的效果。