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目前，表面增强拉曼散射（SERS）研究突破了活性基底只限于贵金属和过渡金属的局限性，SERS活性基底已经拓展到了半导体纳米材料领域。但目前为止，基于半导体的SERS研究仍处于初级阶段，基底形式的多元化及其增强机制研究还有待于进一步发展。开展基于半导体的进一步深层次SERS研究是非常必要的，具有重要的理论和实际意义。这一研究不仅可以发展SERS理论和新颖的SERS活性基底；而且也可以拓宽拉曼光谱作为SERS技术的应用范围。本文开展了几种基于半导体TiO2的表面增强拉曼散射研究，取得了一些创新性成果。主要研究内容及成果如下：1、首次将传统的贵金属（Ag和Au）SERS活性基底和新型的半导体（TiO2）SERS活性基底进行有机结合，合成二者协同作用的高SERS活性基底，探讨贵金属和半导体之间的相互作用及其协同SERS增强效应。在三明治结构组装体（TiO2/MBA/Ag(Au)和Ag(Au)/MBA/TiO2）中，建议了贵金属和半导体协同贡献的电荷转移SERS增强机制模型。2、首次通过能级调控（金属掺杂）策略改进宽带隙半导体纳米材料（TiO2）的SERS性能。适当的金属离子掺杂能在TiO2的带隙中靠近导带底的位置形成丰富的金属掺杂能级，丰富的金属掺杂能级有利于TiO2-to-molecule的电荷转移和半导体的SERS增强。掺杂离子的固有本性及掺杂量对半导体的SERS增强有重要影响。3、首次将半导体TiO2纳米粒子作为活性基底开展药物分子（环丙沙星）的SERS检测研究。探讨TiO2基底的煅烧温度（粒子尺寸）、吸附时间、溶液的pH值等因素对TiO2与药物分子之间的相互作用及其SERS增强行为的影响。药物分子在TiO2纳米粒子上的显著SERS增强效应归属于TiO2-to-molecule的电荷转移贡献，这种TiO2-to-molecule的电荷转移也使得吸附分子对TiO2的光学振动模式产生了SERS增强效应。