表面增强拉曼光谱（SERS）和表面增强荧光光谱（SEF）具有低至单分子检测的超高表面灵敏度,SERS和SEF的发展离不开增强基底的发展。金属表面受到光照射时,其表面产生等离激元共振效应,将可见光光子局限于亚波长范围的近场里,随之增强的局域电磁场会放大金属表面的拉曼或荧光分子的信号,这一被增强的电磁场强度会随着距离的增大而减弱。由此可见,增强的拉曼和荧光信号的强弱高度依赖于金属纳米结构材料、形貌、尺寸、探针与金属的距离等因素。2010年,我们课题组发展了壳层隔绝纳米粒子增强拉曼光谱技术解决了SERS形貌普适性与材料普适性的两大难题,以及后续发展了其它壳层隔绝纳米粒子以匹配蓝光、绿光的激发光,参考SHINERS技术的耦合模式,提高表面等离激元共振性能,实现了对拉曼分子和染料分子、量子点、MoS2、磷光等发光的极大增强。我们希望这一序列增强表面发光的方法能够应用于所有发光分子的增强,特别是弱发光的分子,如金属纳米簇和上转换纳米粒子。在利用SERS技术进行定量分析时,使用内标可以解决信号波动的问题,提高方法的准确度。然而壳层隔绝纳米粒子作为理想的SERS基底,因其壳层为SiO2,发展成内标粒子只能将内标组装在核壳之间或者SiO2上,为实际分析带来诸多不便。因此,保持内核金属原有的增强能力,将壳层换成位于静默区的拉曼信号的分子,可以使其分析应用更便捷和低耗。本论文主要是基于前期课题组工作基础上的进一步扩展。SERS和SEF具有单分子检测的超高表面灵敏度,从核壳结构纳米粒子增强拉曼/荧光光谱在分析检测中的应用出发,针对实际体系中存在的定量困难和金属猝灭的问题,合成了三种不同的核壳结构纳米粒子,进一步扩展了核壳纳米粒子增强拉曼和荧光光谱的应用。论文的主要研究成果如下:1.我们合成了薄壳层普鲁士蓝包覆金球的核壳结构纳米粒子（Au@PB NPs）,并将其用于定量SERS分析。其中壳层PB在2155 cm-1处显示出很强的拉曼振动信号。与其它内标探针不同,PB光谱带位于拉曼静默区,因此减少了信号重叠的可能性和对分析物信号的干扰;此外,由于其信号稳定可靠,适合作为内标用于复杂体系的SERS定量分析。基于Au@PB NPs核-壳纳米粒子结构,利用内核金属纳米粒子强的电磁场来增强粒子表面吸附分子的拉曼信号,以PB壳作为拉曼内标,纠正SERS基底热点不均和测试条件引起的信号波动。我们分别定量检测了湖水和血清中的结晶紫（CV）和多巴胺（DA）分析物浓度。实验表明,该粒子可以发展成一种操作简单、快速、无标记、成本低、稳定、准确、通用的核壳纳米粒子用于SERS定量分析,在实际复杂的体系中具有潜在的应用性。2.我们发展了壳层隔绝银纳米粒子（Ag SHINs）增强金属纳米簇发光（NCs）的方法。基于Ag SHINs-NCs-Ag膜的强耦合模式,Ag膜和NCs之间通过2 nm的隔离层分开,形成了 Ag SHINs纳米天线平台,从而极大的增强了 NCs的发射强度,并使用多种NCs考察了该平台的通用性。在耦合模式下,通过调整Ag SHINs的壳层厚度,获得不同的增强程度,与相同基底上的NCs的背景信号的峰强度进行比较,可以得到最大的增强倍数。对于原子级精确的双金属纳米簇,其结构式为[Au7Ag8（C≡CtBu）]2]+,最大的增强倍数约为231倍;而对于DNA模板合成的银纳米簇（简写为DNA-Ag NCs）,最大的增强倍数约为153倍。利用Ag SHINs增强DNA-Ag NCs荧光的平台检测靶标DNA,我们进一步考察了其在生物界面分析中的潜在应用,结果表明增强金属纳米簇发光的方法具有潜在的界面传感分析能力。3.我们利用金属-隔离层-金属构筑的纳米间隙Gap耦合模式增强了上转换纳米粒子（UCNPs）的发光强度。底层金属为金膜,隔离层为SiO2层,上层金属为二氧化硅包覆Au NRs的核壳纳米粒子（Au NRs@SiO2）,探究不同SiO2壳层厚度对表面增强UCNPs发光效应的影响;同时制备了不同LSPR峰的Au NRs,探究了 Au NRs@SiO2与激发波长、UCNPs发射波长耦合程度对表面增强上转换发光效应的影响。