利用TiN纳米粒子对CdSe量子点和多孔Al2O3薄膜构成的异质结的表面荧光增强效应进行了实验研究。采用电化学沉积的方法,将TiN纳米粒子沉积于多孔Al2O3薄膜表面,再将胶体CdSe量子点自组装于TiN/Al2O3薄膜的表面,进而制备了CdSe/TiN/Al2O3异质结。同时,利用扫描近场光学显微镜测量了CdSe/TiN/Al2O3异质结的表面增强荧光效应。结果表明,由于TiN具有良好的电子传输特性,提高了CdSe量子点和多孔Al2O3薄膜之间的光生电子转移效率,进而增强了多孔Al2O3薄膜界面的荧光。该研究结果可广泛应用于光伏、光显示、光传感及纳米生物成像等领域。

为了减弱金属基底对表面增强荧光的淬灭效应, 设计了增强效果更好的荧光增强基底。采用化学生长二氧化硅的方法对纳米多孔金 (NPG)表面进行修饰, 避免荧光分子和 NPG表面直接接触引起的淬灭效应, 在 SiO2@NPG表面分别组装上罗丹明 6G(R6G)和辐射中心波长为 700 nm的量子点 (QD 700)。通过探测分析荧光光谱, 可以得出: 二氧化硅包覆的基底可以使表面增强荧光得到显著的增强, 并且二氧化硅厚度对荧光强度有调节作用; 在基底增强量子点荧光信号的同时, 量子点和 NPG之间还出现非辐射的能量转移现象, 二氧化硅的厚度对能量转移同样有调节作用, 厚度约为 5 nm时能量转移现象最显著。本实验为基于荧光能量转移的检测以及设计更好的荧光增强基底提供了参考。

利用 532 nm皮秒脉冲激光在金纳米光栅表面诱导表面等离子体激发 CdSe量子点荧光，并测量了 CdSe量子点荧光增强效应。分别采用 AFM刻蚀方法和自组装方法在硅基金膜表面制备了纳米光栅/CdSe量子点的多层薄膜结构。通过调节皮秒脉冲激光的功率，在显微拉曼平台上测量了 CdSe量子点的荧光光谱。结果表明，金纳米光栅 /CdSe量子点结构能够实现量子点远场荧光大幅增强，其最大荧光强度达 7.80倍，并在达到最大强度点开始迅速饱和。该研究结果可广泛应用于光电器件、生物医学检测研究等领域。

银纳米离子的SERS技术和SEF技术的信号检测灵敏度非常高, 可以用在微流控芯片的定量分析中。为了提高微流控芯片光学检测技术的检测精度, 提出一种在微通道中添加银纳米粒子来增强SYBR GreenⅠ拉曼和荧光信号的方法, 并对该方法的原理和增强效果进行了研究。首先, 利用准分子激光器在PMMA基板上直写刻蚀出宽200 μm、深68 μm的微通道, 接着将制备的银前体溶液加入微通道, 通过加热制备出表面增强拉曼(SERS)和表面增强荧光(SEF)基板, 接下来对添加银纳米粒子前后的拉曼和荧光信号分别进行对比, 进一步研究了微通道中不同浓度银纳米粒子对SYBR GREEN I的拉曼和荧光信号增强效果。添加银纳米粒子后, 表面增强拉曼(SERS)实验的增强因子为3.5×103, 添加银纳米粒子的样品的荧光信号强度与不含银纳米粒子样品的荧光信号强度相比, 约增加了1倍。结果表明, 在微通道中检测SYBR Green I时通过增加银纳米粒子显著地增强了拉曼和荧光信号, 这种方法可以用在以SYBR GreenⅠ做染料的微流控芯片检测技术中。

利用原位还原法成功制备了尺寸均一、超薄完整金壳包覆的NaYF4∶Yb,Er@SiO2@Au(NSA)纳米结构, 其XRD、TEM、EDX、HRTEM-HAADF、Mapping及吸收光谱表征结果表明, SiO2壳及纳米金壳的平均厚度分别约为5 nm和2 nm。在980 nm连续激光激发下, 系统研究了核壳结构的上转换荧光强度与氯金酸浓度的依赖关系。稳态光谱结果显示, NSA与仅SiO2包覆样品(NS)相比Er3+的红绿荧光强度均增强了～2.8倍。通过分析上转换荧光动力学过程及利用FDTD方法模拟, 讨论了表面等离激元增强上转换荧光的机制。

在外光场激励下, 金属纳米结构衬底表面所形成的集体电子振荡模式可有效调制其局域电磁场分布, 对居于衬底附近的荧光分子的荧光辐射产生调控。其影响因素主要取决于衬底金属表面所形成的电磁振荡模式和电磁场分布性质。归纳了光谱学中表面增强荧光效应研究的关键问题, 指出了周期性有序衬底金属增强荧光及其金属纳米颗粒增强荧光研究的主要研究进展。基于局域电磁场增强机理模型, 讨论了不同形貌衬底金属对荧光分子的荧光调控机理和影响因素。对表面增强荧光效应的研究前景进行了展望。

以银纳米颗粒(AgNPs)作为表面增强荧光基底，形成的OTC-Eu-AgNPs-Egg white 体系具有强荧光特性，可实现鸡蛋蛋清中土霉素残留含量的检测分析。分析了OTC-Eu-AgNPs-Egg white 体系的三维荧光光谱，确定了最佳激发波长为380 nm。分析了AgNPs加入量、Eu3+加入量、反应时间和金属共存离子对荧光强度的影响，确定了实验中的AgNPs加入量和Eu3+加入量分别为0.25 mL和0.01 mL。应用最小二乘支持向量回归（LSSVR）在光谱区间605~630 nm 建立了鸡蛋蛋清中土霉素残留含量检测的预测模型，模型预测集的决定系数(R2)和预测均方根误差(RMSEP)分别为0.9909和0.9079 mg/L，说明铕(III)的AgNPs增强荧光结合LSSVR 可用于鸡蛋蛋清中土霉素残留含量的检测。

在纳米银粒子(AgNPs)和乳化剂OP-10的作用下, 土霉素(OTC)与Eu(Ⅲ)生成的配合物可产生较强的荧光强度, 本文将此荧光增强机理用于检测鸭肉中残留的OTC。首先, 分析了OTC+Eu+AgNPs+OP-10体系和OTC+Eu+AgNPs+OP-10+duck meat extract体系的荧光光谱特性。然后, 分别分析了AgNPs加入量、Eu3+加入量、乳化剂OP-10和反应时间对OTC+Eu+AgNPs+OP-10+duck meat extract体系的荧光强度的影响, 确定了最佳实验条件。最后, 建立了预测鸭肉中OTC残留量的标准曲线。实验结果显示: 鸭肉提取液中OTC含量与617 nm处峰面积之间呈良好的线性关系, 其预测集的相关系数(r)和预测均方根误差(RMSEP)分别为0.996 6和0.622 3 mg/L。该结果表明, 提出的研究方法可满足鸭肉中OTC残留量的快速测定要求。

应用激光光谱学方法, 研究了铜表面Rh6G分子的荧光增强效应对于金属衬底表面所形成的氧化层的依赖关系, 探索了由于空气氧化而形成的氧化层在表面荧光增强效应中的重要意义和作用机理.实验采用罗丹明6G荧光探针分子, 在532 nm连续光激发下, 研究机械抛光铜金属衬底在经历不同氧化时间, 对吸附其表面的Rh6G分子的荧光增强效果.研究结果表明, 适当控制金属样品表面的氧化时间, 金属铜表面对若丹明分子的荧光发射表现出猝灭和增强效应.金属氧化层起到了隔离荧光分子与金属表面的作用, 减弱了由于激发态荧光分子向金属转移非辐射能量和在金属表面诱导反向偶极子而产生的荧光猝灭效应, 从而提高了纯金属铜表面荧光增强辐射行为.因此在微纳金属衬底的荧光增强效应研究中, 采用适当的实验手段, 精确控制隔离层间距, 是表面增强光谱获取的重要途径之一.