维生素B12及其衍生物以其独特的结构和重要的生理功能成为当前医学、生物化学和无机化学的重要研究课题。维生素B12又叫钴胺素，是人和动物体内非常重要的水溶性维生素之一，参与体内一碳基团的代谢，主要起转移甲基的作用。体内缺乏时会导致食欲下降、贫血、表皮炎、毛发粗糙以至死亡。 葡萄糖是人体主要的热量来源之一，能够起到加速人体新陈代谢的作用，它能够加快食物通过人体的肝肾进行排泄，是无色结晶或白色结晶性、颗粒性粉末，无臭，味甜，有吸湿性，易溶于水，在碱性条件下加热易分解。每1克葡萄糖可产生4大卡(16.7kJ)热能，故被用来补充热量。它广泛存在于动物和人体内，为某些双糖(如蔗糖、麦芽糖等)和多糖(如淀粉、纤维素等)的组成成分，人体血液中的葡萄糖(血糖)含量相对恒定。葡萄糖分子中包括五个羟基和一个羰基，分子式为C6H12O6·H2O，分子量为198.17。 拉曼光谱作为一种重要的研究和分析手段，如今已经广泛地应用于物质结构研究之中，在物理学、化学方面占据着很重要的地位。表面增强拉曼散射(SERS)具有很高的表面和界面敏感性以及探测灵敏度，是一种很好的表面分析手段，有着广泛的应用。但是有关其增强机理还没有一个确定的解释，主流的观点是增强来自于电磁场增强和分子与基底之间电荷转移。SERS基底的制备在SERS发展中具有重要的地位，SERS效应应用范围的进一步拓宽有赖于SERS基底的发展，而且SERS基底的制备还可以提供适当的模型以检验SERS理论，加深人们对SERS本质的认识。 维生素B12的化合物均由一个钴原子和四个氮原子组成的钴啉环与两个轴向配位体构成的八面体构型。钴啉环π-π*电子跃迁吸收区在紫外和可见光区，所以用相应波长的激光共振拉曼光谱技术可以大大增强钴啉环的振动光谱强度。有关维生素B12及其衍生物的共振拉曼光谱已有不少报道，但我们至今没有见到有关它们SERS研究的报道。本论文一方面主要是研究与维生素B12分子在银镜、银胶、氧化还原铜电极和有序银纳米阵列的多孔氧化铝模板等衬底上的SERS光谱，从而分析了维生素B12分子在不同衬底上的吸附状态和吸附特性；另一方面是研究葡萄糖分子用密度泛函数理论计算(DFT)得到的拉曼光谱，将之与实验测得的拉曼光谱进行比对，从而对葡萄糖分子的拉曼光谱振动模式进行指认。 本论文包括以下三个部分：第一章介绍了拉曼散射的基本概念、基本特征和拉曼散射中涉及到的一些基本参量，说明了拉曼散射技术在表征物质结构中的重要应用。另外还叙述了表面增强拉曼散射的发展历史、增强机制、应用以及最新进展。第二章研究了维生素B12分子在不同SERS衬底，即银镜、银胶、沉积了有序银纳米阵列的多孔氧化铝模板和氧化还原铜电极(ORC)表面上的SERS光谱和300～1700cm-1的正常拉曼光谱，结果表明：一、NRS中388cm-1峰属于维生素B12分子中C-C-C变形振动，836cm-1峰属于5,6二甲基苯并咪唑面内变形，1110cm-1峰属于NH2面内摇摆振动，1371cm-1峰和1444cm-1峰属于5,6二甲基苯并咪唑环伸缩振动，1574cm-1峰属于对称的C=C伸缩振动。二、维生素B12分子在银镜和铜电极表面上都是通过钴啉环吸附在衬底表面的，与钴啉环垂直的Co-CN基团远离并基本平行于衬底；在ORC过程中，负电位下随着电位的降低，钴啉环开始远离衬底表面，强度减弱，Co-N基团和5,6二甲基苯并咪唑基团向衬底靠近，强度增大；在银胶中，Co-CN基团吸附在银颗粒表面附近且与衬底表面基本垂直，这样与Co-CN垂直的钴啉环与银颗粒表面倾斜成一很小的角度，同时钴啉环发生扭动，使得最强峰发生了变化；在有序银纳米阵列中，维生素B12分子是通过钴啉环和核糖核甘酸基团部分的整体与衬底表面吸附的。 第三章测量了葡萄糖分子的拉曼光谱，和理论计算结果进行比对，并对葡萄糖分子的拉曼光谱振动模式进行了指认。