在裂缝环境、乏燃料池和盐湖中发现,当硼浓度较高时,存在大量的多聚硼酸盐物种。在水溶液、晶体、非晶中,硼以多聚硼酸根的形式存在,具有平面三角形硼和四面体硼两种配位形式。在水溶液中由于受到p H值、温度、总硼浓度和反离子的影响硼酸盐物种的存在形式及其相互作用机理十分复杂,至今仍存在争议;在晶体和非晶体系中,硼酸盐的配比、金属阳离子的种类、合成时间、温度等因素都会影响硼的存在形式。本文以硼酸盐为研究对象,利用Gauss 16B软件包在适当水平下优化构型,采集坐标数据利用MATLAB自编程序计算结构特征指数,获取与化合物溶液结构相对应的描述符,利用PLS、MLR、BP、GFA、TTN等方法建立硼酸盐结构特征指数与热力学性质、Raman特征峰位的QSPR模型,并对模型进行评价与验证。探究硼酸盐结构与热力学性质、光谱特征的定量构性关系,研究的主要内容及结论如下:（1）应用MLR和BP神经网络方法,构建了多聚硼酸根离子结构特征指数与Raman特征峰位的预测模型,通过建模数据可以确定预测值与文献值具有良好相关性,模型稳定可靠,通过预测数据为高硼含量的多聚硼酸根离子提供了参考数据。首次利用QSPR模型建立了多聚硼酸根离子结构与其光谱特征之间的线性和非线性关系,为多聚硼酸根离子的深入研究奠定了基础。通过遗传函数近似法、偏最小二乘法和神经网络算法建立了多聚硼酸根离子结构特征描述符与其热力学性质的QSPR模型,模型表明多聚硼酸根离子结构与其热力学性质间存在良好的相关性关系,为多聚硼酸根离子的热力学性质研究提供了有效数据和预测模型。（2）采用遗传函数逼近多元线性回归（GFA-MLR）算法建立的46个偏硼酸钠溶液结构描述符和热力学性质（?H,?S,?G）的QSPR模型,模型的预测能力很强、适应性强、具有显著性,Williams图说明所有的分子结构与热力学性质的定量构性关系模型是非常合理的,该模型为偏硼酸钠溶液结构的热力学性质研究提供了参考数据与可利用的研究途径。（3）硼酸锂溶液结构十分复杂,而其非晶结构可为溶液结构的研究提供一定的参考信息,通过Raman光谱法结合ICP测定研究二元x Li2O·（1-x）B2O3（0.10≤x≤0.48）非晶体系中各结构单元的变化规律,发现随着Li2O含量的增加,B2O3的硼氧六元环逐渐被破坏,形成了具有分子结构特征的二元硼酸盐单元和原硼酸盐单元,含有B?4-四面体的六元硼酸盐环成为主要结构基团,硼的配位数由三变为四,并且～1430cm-1峰的峰强可作为衡量体系中含有B-O-单元总含量的依据,给出了二元x Li2O·（1-x）B2O3（0.10≤x≤0.48）非晶体系中可能存在的7组平衡方程,为不同Li2O含量的硼酸锂非晶的形成提供了参考机理。根据Masanori半经验模型计算的延伸数据与硼酸锂非晶Raman光谱分峰结果均表明,在0≤R≤1范围内随着R值的增大,即随着Li2O含量的增加,三配位硼（N3）含量逐渐减小,四配位硼（N4）含量逐渐增加,但N3始终是主要配位类型,结合密度和摩尔体积数据分析可知N3含量减少、N4含量增加导致硼酸锂非晶的密度、原子堆积密度均增大,摩尔体积减小。B2O3非晶结构计算结果说明利用相对原子质量等于锂原子的类氢原子封闭悬空键,在B3LYP/6-31G（d）水平下进行计算得到的结构和Raman光谱数据具有一定参考价值,为二元x Li2O·（1-x）B2O3（0.10≤x≤0.48）非晶结构的研究提供了可靠的优化计算条件。