金属硼酸盐因其丰富的结构类型、较高的化学稳定性和热稳定性、较宽的带隙、高紫外透过性和易形成非心化合物等特性,在材料领域有着广泛的应用。经过几十年的研究发展,已有大量性能优异的金属硼酸盐被报道,它们在非线性、磁性、发光领域都有着重要的应用价值。因此,本论文主要开展探究新型硼酸盐材料的工作。一方面,我们尝试将含有π共轭体系的有机羧酸根引入到硼酸盐体系来合成混阴离子硼酸盐,这种方法不仅提高了得到非心化合物的几率而且硼酸基团与有机酸根的协同极化作用大大提高了非线性光学效应。另一方面,我们将SO42-基团引入硼酸盐中,从而合成新型的硼酸硫酸盐。基于以上两个方面,我们采用水热合成和高温固相法,成功合成了一系列有机金属硼酸盐和硼酸硫酸盐,主要结果如下:一、在金属有机硼酸盐体系,通过水热法成功合成了八例结构新颖的硼酸-酒石酸盐化合物:Ba2[H(C4H2O6)2B](H20)(1)、Pb2[H(C4H2O6)2B](H20)(2)、Cd5[(C4H2O6)2B]2(H2O)8·4H2O(3)、KCo2[(C4H2O6)2B](H20)3(4)、KNi2[(C4H2O6)2B](H2O)2.5(5)、K2Cd4[(C4H2O6)2B]2(H20)2(6)、Li0.9iK1.09Cd1.5[(C4H206)2B](H20)2(7)和Cd3Pb2[(C4H2O6)2B]2(H20)6(8)。这八例化合物中,一个BO4与两个酒石酸根离子进行缩合反应生成[(C4H2O6)2B]5-阴离子基团,随后再与金属离子以不同方式进行配位,从而形成不同的结构。磁性测试表明,化合物4和化合物5中的金属离子间存在反铁磁相互作用。化合物6和7具有优良的非线性光学效应,其倍频效应分别为3.2和1.5倍的KDP。二、由于Pb2+、Bi3+具有孤对电子及其本身配位模式的多样性,尝试将Pb2+、Bi3+离子引入到硼酸硫酸盐体系中,成功合成了两例硼酸硫酸盐。采用水热合成方法得到一例硼酸硫酸铅,Pb2[(BO2)(OH)](SO4)(9),通过高温固相的合成方法成功合成一例含铅铋的硼酸硫酸盐,Bi3Pb3O4(BO3)(SO4)2(10)。Pb2[(B02)(OH)](SO4)结晶于单斜空间群P21/m,Pb2+与BO3或SO4分别连接平行于αb平面的Pb-O-B和Pb-O-S层,这些层相互连接构成其三维网状结构。Bi2Pb3O4(BO3)(SO4)2结晶于Cmcm空间群,在它的结构中,一维的Pb-O-Bi链通过BO3基团连接成二维层状结构,这些二维层进一步通过SO4基团相互连接形成三维结构。