表面增强拉曼光谱（Surface-enhanced Raman Spectroscopy,SERS）技术是一种灵敏度较高的光谱分析技术,不仅能够反映物质结构信息,而且可以进行定量分析,其快速、无损、水相分析等特点以及便携式拉曼设备的应用使之有望在现场快速检测领域得到广泛的应用。蒸馏技术可以有效分离和富集分析物,干净的提取背景能够大大提高SERS检测技术的抗干扰能力与检测灵敏度。本论文的工作着重通过分析物与SERS增强基底之间的化学反应,设计出SERS信号可随分析物浓度增大而增强（点亮型）或减弱（猝灭型）的分析策略,实现食品安全中无明显SERS响应的目标分析物的快速间接检测。同时,设计并研制了一种微蒸馏装置作为SERS检测的样品前处理技术,其适用于复杂固体和液体样品中易挥发分析物的快速提取,微蒸馏后得到的水相提取物具有极低的拉曼光谱背景,可与SERS检测技术很好地匹配,且重现性好。本论文共分为五章:1.第一章绪论。本章主要介绍了 SERS技术的发现与发展、增强机理、SERS热点的产生方式、SERS技术用于分析测定的优势、直接和间接SERS测定方法、SERS技术近年来在分析领域中的应用,样品前处理技术的概述、快速样品前处理技术的发展趋势和与SERS技术联用的应用等,并在此基础上提出本论文的研究思路与研究内容。2.第二章微蒸馏装置的构建。本章介绍了自制的微蒸馏装置及其作为样品前处理方法的优势。研究工作使用玻璃基质研制了微蒸馏装置,该装置由与大气相通的长导管、竖直悬挂在导管下方的承接小槽和血清瓶构成。长导管用于空气冷凝蒸馏出的物质,小槽用于承接冷凝液。该装置样品用量小,集蒸馏和收集装置于一体,大大缩短了样品前处理的时间,简化了样品前处理的操作流程,有效地避免了样品中其他不挥发物质对检测体系的干扰。该微蒸馏装置能够应用于绝大多数固体、液体样品,克服了样品多样性带来的取样困难。由于水的拉曼散射较弱,具有较低的SERS检测背景,因此这种微蒸馏技术能够完美匹配SERS分析技术,成为SERS分析复杂样品中易挥发物质的理想的样品前处理技术。3.第三章“点亮型”SERS间接分析甲醛。本章介绍了“点亮型”SERS技术间接测定甲醛（HCHO）的工作原理。HCHO能够与含有Au胶体和银氨络离子的溶液反应形成Au@AgNPs作为SERS增强材料。当体系中引入信号分子对氨基苯硫酚后,其SERS信号随HCHO浓度的增加而增强。实验对生成的Au@AgNPs进行了相关表征,通过透射电子显微镜和元素分析验证了其核壳结构的存在。该反应测定甲醛具有良好的重现性,15个批次反应产生的SERS信号的相对标准偏差（RSD）为7.1%。通过对反应时间、反应温度、金胶用量和银氨溶液用量等条件优化确定了实验最佳的分析条件。在甲醛浓度0.3 mg L-1-55 mg L-1范围内,信号分子在1184 cm-1处的SERS信号与甲醛浓度具有良好的线性关系,方法检出限为0.08mgL-1。本方法采用自制的微蒸馏装置作为前处理技术应用于啤酒样品的分析。仅需对1 mL啤酒样品蒸馏10 min即可完成提取过程,提取所得溶液可以直接进行液相SERS分析,样品测定结果的RSD值在1.6%-10.3%范围内。微蒸馏技术与“点亮型”SERS技术联用快速分析啤酒中甲醛的检测结果与采用国家标准方法测定甲醛的检测结果相比不存在显著性差异,且加标回收试验显示该方法的回收率的变化范围为96%-119%,具有优异的实际样品分析能力。4.第四章“猝灭型”SERS间接分析硫化物。本章介绍了“猝灭型”SERS技术间接测定硫化物的工作原理。采用晶种法和弱碱性水解法合成形貌一致、大小均一的Ag@SiO2纳米粒子作为硫化物检测的SERS探针。存在溶解氧时,室温下溶液中的硫化物能够选择性地与银纳米粒子反应生成Ag2S。由于银纳米颗粒的SERS活性高于Ag2S壳,因此信号分子对氨基苯硫酚的SERS强度随着硫化钠浓度的增加而逐渐降低,从而实现SERS技术对硫化物的间接测定。另外,通过在AgNPs上包覆二氧化硅保护壳,可以保证硫化反应缓慢进行以及保护SERS信号分子的峰强度不受其他物质的干扰。实验发现SiO2的厚度增加会使得SERS信号大大降低,优化并选择了最佳的SiO2包覆厚度为3 nm。实验考察了Ag@SiO2纳米探针的重现性和稳定性,15个批次合成的Ag@SiO2纳米粒子的SERS信号RSD值仅为5.8%,且能在10 min内稳定存在。通过对硫化反应的时间和温度进行优化,发现在最佳分析条件下,SERS信号强度的降低量与硫化钠的浓度在0.3 mg L-1-20 mg L-1的浓度范围有较好的线性关系,方法的检出限为0.1 mg L-1。5.第五章总结与展望。本章对研究工作的内容和意义进行了总结与展望。本论文的研究工作主要是构建了“点亮型”SERS技术间接检测甲醛和“猝灭型”SERS技术间接检测硫化物的策略。同时,设计和构建了微蒸馏装置实现对复杂基质中的易挥发物质的快速、简单的提取,并为SERS技术提供干净的水相分析背景。研究总结了微蒸馏与间接型SERS联用技术对SERS检测应用的拓展,展望了微蒸馏-SERS联用技术作为一种通用型和实用型的新型检测技术在食品安全、环境监测等现场快速检测领域的应用前景。