自1808年硼元素被发现以来,关于硼的研究与应用一直是科学家关注的重点。作为硼的一种常见同素异形体,无定形硼（am-B）用作多功能材料已经有200多年的历史,在此期间,多种am-B的可能结构被陆续提出。然而,由于其非晶态特征,到目前为止,am-B的确切分子结构尚未被确定。在本论文中,我们利用包括基于原子力显微镜的单分子力谱（AFM-SMFS）、AFM成像、球差矫正透射电子显微镜（AC-TEM）、凝胶渗透色谱（GPC）测试、X射线衍射技术、X射线光电子能谱技术、元素分析、紫外可见光吸收光谱技术等材料表征测试方法,结合量子力学（QM）计算研究了am-B的一些基本性质,这有助于确定其分子结构。基于以上研究,本论文得到了以下几个主要结论:（1）通过运用X射线衍射技术、X射线光电子能谱技术、元素分析、紫外可见光吸收光谱技术等材料表征测试方法,可以得到购自商家的无定形硼粉中氧元素和氢元素的含量分别为0.1998%和0.0325%,而且am-B中硼的主要氧化方式为BxO和B-OH。在无水乙醇中,虽然am-B的溶解度很小,但是只要溶剂充足,am-B可以完全溶解于其中用于后续实验。实验结果表明,am-B的溶解浓度能够达到2 mg/L。（2）无定形硼是一种具有较宽分子量分布的伸直链状无机聚合物。实验结果表明,am-B单链的高度为0.17 nm,长度为950±399 nm。根据GPC结果计算三种可能结构得出的链的长度数值分别为447 nm、313 nm、201 nm;三种线型结构的高度分别为0.17nm、0.17 nm、0.36 nm。通过比较,结构1的理论高度与AFM成像测量的am-B单链对应的尺寸一致。（3）通过单分子力谱实验得到am-B的力-拉伸（F-E）曲线。实验结果表明,在排除杂质对实验的影响的前提下,在不同溶剂环境所得F-E曲线均可以完美重合,故所有F-E曲线都对应于am-B的力信号。将实验所得F-E曲线进行统计可得,am-B单链的平均表观轮廓长度为422±195 nm,断裂力为1401±638 p N。不同拉伸速率下得到的F-E也能很好重合,表明实验在平衡态进行。通过量子力学（QM）计算,可以获得am-B可能结构的理论单分子弹性。比较发现,实验获得的am-B的F-E曲线可以与结构1基于QM-WLC模型得到的理论曲线很好地重合,说明结构1是am-B的真实结构。同时我们发现,拟合参数lp（0.97 nm）比B-B键长（约0.16 nm）大很多,表明am-B分子的刚性较大。（4）在二甲基甲酰胺（DMF）和无水乙醇（Ethanol）的混合溶剂中溶解的am-B存在自组装现象,所得到的am-B自组装纳米结构中的am-B呈链状规整排列成纳米结构,而且am-B单链由均一的结构单元构成。通过进一步分析发现这些结构单元对应结构1中的B4单元。进一步确认了结构1（一种梯形结构）为am-B的真实分子结构。