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二氧化碳（CO2）气体是温室效应的主要来源,同时也会对海洋环境和人类健康造成危害,关于CO2气体减排的问题已经受到国内外的广泛关注。但随着社会工业化程度的不断提高,二氧化碳气体的排放量还在逐年增加,这一趋势预计到2035年才可以减缓。因此,目前最为重要的是对人们生活环境中CO2浓度的监测,以及时对CO2浓度超标的情况做出预警,防止其对人们健康造成的危害-这就需要高质量的CO2气体传感器。声表面波技术起源于19世纪80年代,近年来随着无线通信、数字电路技术的发展以及半导体制造工艺水平的提高,声表面波器件的应用已经从军用雷达、电视视频扩展到移动通讯、无线传感、物联网等更为广阔的领域。以声表面波技术为支撑的温度传感器和RFID标签目前在国外已有产品,湿度和压力传感器已见报道,但气体检测方面目前刚刚起步。本论文设计并制作了一种基于声表面波单端口谐振器的CO2气体传感器,并对传感器的静态、动态特性进行标定,对传感器的长期稳定性和抗干扰性能进行测试与分析。传感器的敏感膜采用“L-丙氨酸/镍/石墨烯”的三明治结构,主要内容如下:1.依据微扰理论,提出了一种以敏感电容与叉指换能器静电容相耦合的声表面波传感新机制。对敏感电容变化引起的基于电负载效应的声表面波传感器机理进行了深入研究。并结合Modified Butterworth-van Dyke（MBVD）模型建立了适用于该传感机制的基于电负载效应的等效电路模型。通过实验的方法验证了该模型的可行性。2.设计了“L-丙氨酸/Ni/石墨烯”三明治结构作为声表面波气体传感器的敏感膜。在该结构中,L-丙氨酸作为主要敏感层,在不同的CO2气体浓度下体现不同的极化形式;Ni作为催化剂;石墨烯以其2630m2/g的比表面积,可以有效的吸附CO2气体分子。本文对三者的协同效应进行了深入研究。3.设计并制备了谐振频率为434.12MHz的声表面波单端口谐振器作为CO2传感器的转换器,并根据制备过程中的实际问题,对制备条件和工艺流程进行优化。在衬底上使用循环伏安法依次沉积L-丙氨酸和镍（Ni）敏感膜,使用直流电镀方法制备石墨烯（Gr）层,以构成声表面波气体传感器的复合敏感膜,并对制备的敏感膜进行表征。4.设计并制备了具有“L-丙氨酸/Ni/石墨烯”三明治结构敏感膜的声表面波CO2气体传感器,测试结果显示:在低浓度区域（02000ppm）,传感器的灵敏度达到了2.51MHz（ppm-1m-2）;而在高浓度区域（200040000ppm）,传感器的灵敏度为0.46MHz（ppm-1m-2）。同时,本文也对传感器的静态特性、动态特性进行了标定;对传感器的抗干扰能力以及长期稳定性进行了测试与分析。