表面增强红外吸收(SEIRA)是重要的光谱检测手段，自1980年发现该技术以来人们一直在努力推动它向单分子检测方向发展。早期人们一直使用金属岛膜来实现SEIRA，但是由于金属岛膜形貌的不可控及其本身的局限性的因素，SEIRA发展进入瓶颈。随着共振SEIRA的提出和科技的进步，SEIRA进入飞速发展的新时期，人们利用电子束光刻(EBL)，聚焦离子束(FIB)和纳米球光刻(NSL)等技术来制备金属纳米天线基底，如纳米阵列，纳米间隙以及纳米尖端等来降低检测限，于是多种多样的SEIRA增强基底不断被提出，增强效果也不断提高，但是随之而来的是基底制备所用设备越来越昂贵，制备的增强基底越来越复杂，制备难度不断增大，因此寻求一种制备简单，增强效果好的基底材料对于SEIRA的推广和应用就显得极为重要。胶体金纳米天线采用胶体法合成，其纵向SPR峰可以在相当宽的红外区范围内进行调节，是SEIRA的优良基底材料。与此同时，贵金属材料因其本身固有属性的限制，使得其载流子浓度不可调节，所以人们开发了掺杂半导体材料。通过掺杂半导体材料的载流子浓度可提高几个数量级，同时由于掺杂产生的大量载流子，使掺杂金属氧化物表现出金属行为，所以导电金属氧化物纳米晶体可实现局域表面等离子体共振(LSPR)，并且与金属纳米材料只能通过改变纳米粒子尺寸和形貌来调谐SPR不同，掺杂金属氧化物还可以通过改变掺杂元素和掺杂浓度来进行调节。本论文以胶体金纳米线(Au NWs)在SEIRA上的应用为重点，同时探索了新型红外区表面等离子共振材料铈掺杂氧化铟(Ce:In2O3)纳米粒子的性能。本篇论文主要研究内容如下：
　　1.AuNWs胶体溶液的制备，表征与SEIRA信号分子的选择(第2章)
　　利用胶体法制备了特定长度的AuNWs，平均直径为1.8±0.21nm，平均长度为166±36.54nm，尺寸相对均匀，生长过程的光谱表明，其纵向SPR峰的能量与其长径比成反比。随后寻找合适的分子作为SEIRA的信号分子以便进行观测和应用，油胺(OA)作为AuNWs表面的配体分子，具有天然的优势，并且其721cm?1的IR吸收振动峰与体系中其它分子的IR信号均不重叠，是作为SEIRA信号分子的首选。
　　2．将AuNWs胶体溶液作为增强基底用于SEIRA，并对增强因子进行测量和计算(第3章)
　　利用第2章中合成的胶体AuNWs作为增强基底，成功对OA分子实现了增强，不做任何处理直接进行测量，其宏观增强因子为151；去掉溶液中游离的对SEIRA没有贡献的OA分子之后，AuNWs的表面增强因子(对表面OA分子的增强效果)EF约为5.29×104；若仅考虑纳米线两端的有效增强，局域增强EF经估算可达到4.96×106，FDTD软件计算得到的电磁场强度的平方亦在相似的水平。
　　3.掺杂程度不同的Ce:In2O3纳米粒子的制备与性能评估(第4章)
　　用胶体法制备了Ce:In2O3纳米粒子，通过调整反应物中铈前体的含量得到了不同掺杂浓度的纳米粒子，其形貌主要是立方体，尺寸约20nm左右，随着粒子掺杂浓度的提高其LSPR峰移向高能量区。通过LSPR数据和质量因子(quality factor，Q-factor)的值以及将其与其他掺杂氧化物来进行比较来评估该材料的性能，掺杂为5.19%的Ce:In2O3纳米粒子LSPR的半高全宽(FWHM)为55meV，Q-factor值为4.8，是我们目前所知的在相似的红外共振能量区域内掺杂金属氧化物LSPR中最窄的，对于应用于特定振动模式的信号的增强有望能够起到重要作用。