表面增强拉曼光谱（Surface-Enhanced Raman Spectroscopy,SERS）可以提供待测物的物化组分以及结构特征等信息,作为一种有效的高灵敏度的分析工具,在污染物监测、食药安全等众多领域备受瞩目。SERS实现高灵敏度检测,必须同时满足以下几个条件,1、高活性拉曼基底;2、待测物本身拉曼散射截面较大;3、待测物与基底亲和力强。随着应用领域的拓展,待测物本身拉曼散射截面小、与基底亲和力弱,加上真实的样品检测面临成分复杂、背景信号干扰强等问题,都需要在拉曼基底设计、组装以及普适性（应用范围）等方面进行创新发展。本论文工作针对以上难题,从基底功能化设计,三维立体基底的构筑,以及非贵金属基底的开发三个角度出发,构筑了三种不同的SERS基底,希望以此解决SERS在实际样品检测中遇到的问题。主要研究结果总结如下:（1）采用简单的水热还原法,合成贝塔环糊精（β-CD）包裹的金纳米颗粒（AuNPs@β-CD）,利用β-CD对邻苯二甲酸丁苄酯（BBP,邻苯二甲酸酯塑化剂（PAEs）之一）的捕获与富集,设计并构建了 SERS-UV双模式传感系统,可有效、特异性地检测酒中微量的BBP,并通过密度泛函理论（DFT）计算模拟了 BBP与β-CD相互作用的本质。实验表明,β-CD作为拉曼捕获探针和稳定剂锚定在AuNPs表面来捕获BBP,通过BBP的粘合以及桥联作用,AuNPs@β-CD组装成不同形貌的“团簇”,“团簇”拥有更大的比表面积和大量的空隙从而提供了大量的热点,放大相应的SERS信号。BBP可以通过显著的比色反应和“簇”的LSPR进行量化。DFT计算揭示了 AuNPs@β-CD是通过BBP的不同疏水基团来进行自身组装。此双模式传感器表现出优异的灵敏度与重复性以及特异性,其中SERS法获得的最低检测限为0.01 μM。在检测BBP的比色分析中,使用AuNPs@β-CD团簇作为裸眼指示剂的紫外-可见光谱可以准确定量比色可分辨响应,检测限低至14.9 nM。此双模式传感检测策略为试验应用领域设计新颖有效的溶剂化比色和SERS传感系统,开辟了新的途径。（2）利用大面积电磁场“热点”和三维网筛碲线阵列的优势,将模板法与LB膜组装法相结合,通过连续的水热反应和金纳米粒子的后修饰过程,设计并构筑了一种结构可控的3D碲-金（Te-Au）纳米网筛SERS基底,直接检测了牛奶样品中的三聚氰胺（MM）。3D Te-Au纳米筛的优异SERS效应得益于其三维空间,在X-Y和Y-Z轴上提供了更多密度均匀的电磁热点。在特殊的网状SERS基底上组装层层的超薄纳米线,有助于保留粒子的有序性,粒子间隙处存在丰富的热点,保证了基底的可重复性,从而提高了 SERS效果。为了从理论上探讨纳米颗粒增强的局域表面等离子体共振（LSPR）效应,采用时域有限差分（Finite-difference time-domain,FDTD）分析方法进行计算模拟。由于存在高密度热点,此基底实现了对水溶性罗丹明6G（R6G）的超微检测,低至1 pM。在实际应用中,该3D SERS基底用于检测牛奶中的MM,其线性检测范围在1-100 nM。3D Te-Au纳米筛阵列具丰富的热点和较高灵敏度和重复性,是监测相关污染物的实用工具。（3）设计并开发了一种过渡金属碲化物碲化汞（HgTe）正四面体纳米颗粒作为SERS的高灵敏基底。利用第一性原理密度泛函理论（Density functional theory,DFT）计算出其电子云密度,同时利用FDTD计算其电磁场值。实验结果表明,分析物与HgTe正四面体纳米颗粒之间的强相互作用以及它在费米能级附近的丰富态密度结合产生了良好的SERS效果,促进了分析物与碲化物之间的电荷转移。其次HgTe特殊的正四面体结构存在尖端和尖端之间光耦合提供了更大的散射截面。也会有利于产生大量的热点增加待测物的拉曼散射效果。最后通过探针分子R6G的SERS检测信号证明了最大拉曼增强因子（EF）为4.24×106。此金属碲化物HgTe纳米颗粒可以作为SERS基底来检测痕量污染物。