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食品安全问题由于严重地危害人类健康引起了越来越多的关注。在食品安全问题中有三个方面最为突出，一是非法向食品中添加的化学添加剂;二是工业生产中肆意排放的重金属污水;三是农业生产中过度使用的农药。光谱技术已广泛的应用于物质的检测中，特别是荧光光谱技术和拉曼光谱技术。本论文就这三个方面挑选了最为典型的几种物质，利用荧光和拉曼光谱进行系统地研究，具体内容如下: 1.发展了一种简便、环境友好、成本低廉的基于牛血清蛋白稳定的金纳米簇(BSA-AuNCs)检测三聚氰胺的方法。Hg2+可以通过Hg2+-Au+作用使AuNCs的荧光发生淬灭。三聚氰胺具有多氮六元环结构，可以与Hg2+配位，从而抑制Hg2+对AuNCs的淬灭作用，使荧光恢复，根据荧光强度能够得到检测三聚氰胺的定量分析结果。通过这种方法，得到三聚氰胺检测的检出限为0.15μM，这大约是美国食品和药品监督管理局规定的三聚氰胺最大值(20μM)的1/130。此外，这种方法在对添加有三聚氰胺的牛奶和奶粉的检测中得到了满意的回收率，具有广阔的应用前景。 2.利用氨基化的碳量子点(C-dots)和金纳米粒子(AuNPs)构建了一个荧光共振能量转移(FRET)体系来检测三聚氰胺。当向C-dots中引入AuNPs时，由于C-dots和AuNPs之间的FRET作用，C-dots的荧光明显地降低。当三聚氰胺存在时，三聚氰胺可以通过氨基与AuNPs共价作用，占据AuNPs的表面，抑制C-dots与AuNPs的作用，抑制FRET效应，引起C-dots的荧光恢复，根据荧光强度能够得到检测三聚氰胺的定量分析结果。我们对可能影响FRET效果的几个因素进行了优化，包括反应时间、AuNPs的浓度和缓冲液pH。在最优条件下，我们得到三聚氰胺检测的线性范围为50-500nM，检出限为36nM。这种方法在对添加有三聚氰胺的牛奶和奶粉的检测中得到了满意的回收率。我们的方法与以往报道的方法相比，成本低廉、便于操作、分析时间短，有较高的灵敏度和较低的检出限。 3.发展了一种新型的基于银的自催化反应检测Hg2+的方法。邻苯二胺(OPD)可以被银离子(Ag+)氧化为具有荧光的2，3-二氨基酚嗪(OPDox)，Ag+自身还原为银纳米粒子(AgNPs)。反应中生成的AgNPs可以反过来催化OPD与Ag+之间的反应。当引入Hg2+后，Hg2+会吸附在AgNPs的表面，抑制了AgNPs的催化能力，使得荧光减弱，根据荧光强度能够得到检测Hg2+的定量分析结果。我们得到Hg2+检测的线性范围为10-2500nM，检出限为8.2nM。这种方法在对添加有Hg2+的实际水样的检测中得到了满意的回收率。我们的方法具有较高的灵敏度与选择性，同时，与以往报道过的借助于纳米材料及DNA的方法相比，我们的方法更加简便、成本低廉。 4.制备了多功能的二氧化钛-银纳米粒子(TiO2-AgNPs)复合基底，主要包括钛片水热、光还原以及高温退火三个步骤。通过系统地研究高温退火步骤对基底的形貌、组成及拉曼增强效果的影响，获得了拉曼增强的最优基底。本部分工作选取4-氨基苯硫酚(4-ATP)、亚甲基蓝(MB)和结晶紫(CV)为探针分子，研究了拉曼基底的灵敏度和紫外光降解性质。结果表明，基底具有较好的拉曼增强效果、良好的稳定性和均一性，并且可以重复利用。我们将得到的基底进一步应用于杀菌剂福美双的检测中，在乙醇、苹果汁和苹果皮上获得的检出限分别为0.1μM，1μM和240ng/cm2，满足对福美双的检测要求，这也表明这种表面增强拉曼散射基底的制备方法在残留农药的现场检测方面具有重要的应用前景。