近年来柔性表面增强拉曼(SERS)基底受到极大关注，尤其面对环境污染物的检测十分便利。目前常用的制备方法主要采用物理法在柔性载体表面负载贵金属纳米粒子，然而这种物理负载方法易造成贵金属纳米粒子的结合力低，难以满足特殊、恶劣环境的应用需求。本项目采用原位合成方法构建ZnO纳米花/三层等离子体异质结构的柔性SERS纸基芯片，实现了基底材料在滤纸上的强结合力，经折叠30次和超声180分钟后其SERS信号强度仍未有明显衰减。由于这种独特的三维纳米结构和三层等离子体的耦合效应，该SERS纸基芯片的EF值高达5.68 × 108，应用便携式拉曼光谱仪对阿莫西林等抗生素的检测能力达0.1 ppm，低于国家对抗生素的最大许可排放含量(0.1 ppm)。同时由于滤纸的强吸附能力，采用浸泡法仅需10分钟即可获得最佳SERS信号强度，而普通纳米材料常需要数小时才达到吸附平衡。结合机器学习算法可清晰解析三种抗生素的光谱数据，成功实现对三种抗生素谱峰的鉴别。这种低成本、稳定、柔性SERS纸基芯片有望发展为多种环境污染物现场即时检测的化学/生物传感器。