相对于其他分子振动光谱，拉曼光谱有许多独特的优点：（1）用拉曼光谱测 量，数据准确、分辨率高且性能可靠；（2）样品制备时一般是不会对样品产生损 坏，因此可以进行无损检测，制备简便、快速；（3）水对拉曼光谱的干扰小，可 以直接用于水溶液的测量；（4）可以简便地改变激发光的波长；（5）可以适应高 温、低温以及高压的工作条件（6）由于激光束的直径较小可通过进一步调整焦距 来实现对极微量的样品的测量等等。

作为用来研究分子振动的一种光谱方法，拉曼光谱提供有关于分子内部各种简 正振动频率及有关振动能级的结构信息，它的谱线强度取决于相应的简正振动过程 中极化率变化的大小。另外拉曼光谱与红外光谱作为互相弥补的研究方法，能更准 确地分析分子振动。比如说有些电荷分布中心对称的键，如 C—C、S—S、N=N 等， 由于红外吸收较为微弱因此不适合使用红外光谱进行测量，但是这些键的拉曼散射 却表现得很强，所以使用拉曼光谱反而能更好地将结构信息展现出来。此外测定分 子的退偏比以及研究分子的对称性也是拉曼光谱在结构分析中较有实际用处的地 方。

汞弧灯作为拉曼光谱仪最初使用的光源，产生的拉曼散射谱线非常微弱，致使 拉曼光谱有着难以弥补的缺陷：（1）检测灵敏度非常低，这个缺点在电化学研究 中极其明显；（2）拉曼光谱会产生荧光干扰，一旦样品产生荧光将拉曼光谱覆盖 会导致样品的拉曼信号无法被检测到。一系列问题使得有关拉曼光谱的研究在很长 一段时间内被搁置。到 20 世纪中期，激光作为一种非常理想的激发光源，它的出 现真正拉开了拉曼光谱技术研究的序幕[1]。然而即便如此拉曼散射信号弱仍是致命 缺点。经过研究，通常对这一问题的解决方案有两种：（1）增加入射激发光强；

（2）通过调谐入射光频至散射体的共振吸收带上，利用共振时的强烈吸收增强信 号。至此，表面增强拉曼散射 Surface Enhanced Raman Scattering（SERS）逐渐发展 了起来。

1。2 表面增强拉曼光谱介绍

1974 年，Fleischmann 等一些科学家采用电化学氧化还原的方法对银电极进行 了粗糙化处理，这一步骤成功地获得了吸附在这种银电极粗糙表面的吡啶分子的高 质量拉曼光谱[2]。Fleishman 在研究吡啶吸附在粗糙银电极上的光谱时发现这种表面 拉曼谱上呈现清晰尖锐的特征拉曼带，相比之下同浓度溶液的拉曼光谱则微弱很多。 刚开始 Fleishman 只是简单地认为这种增强是因为粗糙化后的电极由于表面积的大 大增加导致吸附 pyridine 的数量也有了极大的提高。Van Duyne[3]小组和 Creightont[4] 小组于 1977 年对 Fleischmann 等人的实验分别重新进行了探讨，并通过实验结果的 对比得到结论：虽然经过电化学法粗糙化处理后银电极表面的表面积与之前相比仅 仅增加了大概 10 倍，但是和溶液中同数量吡啶的拉曼散射信号相比，吸附在粗糙 化银电极表面的吡啶分子拉曼信号增强了 105～106 倍。这个发现一下子引起了人们 的广泛关注，由这个结果可以表明：吸附在粗糙银电级的吡啶分子，其拉曼信号增

强 6 个数量级的原因绝不仅在于电极表面积的增加。然而到底是什么原因，这个发 现背后又涵盖了什么理论，人们始终没有明确的答案。后来人们将这个未解的现象 命名为表面增强拉曼散射也就是 Surface enhanced Raman scattering。SERS 的发现有 效地解决了拉曼光谱在各类分析中出现的信号微弱问题。SERS 以非破坏性光子为 探针，研究与吸附分子有关的表面现象，能给出丰富的光谱信息。