作为第三主族首个元素,由于其严重的电子缺失使得硼元素拥有许多其他层状材料所不具有的丰富物化性质。二维硼烯结构是独特的,其拥有超高的导电、超导、光学透明性、负的泊松比以及超高的杨氏模量等优异性质,它的出现预示着硼基时代的到来。然而,硼在零维硼球烯方面的研究还处于萌芽阶段。近年来,尽管理论预测方面有了较大的进展,但零维硼的晶体结构表征还未见实验报道。本课题以此出发,采用探针超声技术在有机溶剂中对超纯硼粉（纯度99.999%）进行超声处理。发现在乙腈和乙醇溶液中分别成功制备出了高质量的硼量子点（BQDs）和硼纳米片（BNNs）,其中BQDs的发现是国际上首次报道的。本论文的主要研究内容如下:（1）零维硼量子点的探针超声制备、结构表征以及光学性能研究。首先,我们采用液相探针超声的方法在乙腈溶液中成功合成了零维的硼量子点,在高速离心处理下实现有机溶剂和BQDs的分离。然后将收集到的BQDs转移至硅基底上进行结构性能表征。透射电镜（TEM）结果表明在合成的BQDs尺寸仅为2.46±0.4nm,高分辨率透射电镜（HRTEM）结果表明BQDs具备良好的结晶性,可观察到清晰的晶格条纹,间距为0.181 nm,对应α-rhombohedral硼。原子力显微镜（AFM）结果表明BQDs的厚度仅为2.81±0.5 nm。光致发光光谱（PL）和紫外吸收光谱（UV-Vis）测试表明BQDs带隙发生了显著的蓝移,从体相硼的1.80 e V增加至BQDs的2.45 e V。这是实验上在电镜下首次报道的零维硼量子点,具有重要的理论和现实意义。（2）基于BQDs-PVP作为活性层用于非易失性存储器件的构筑和性能研究。首先,我们将BQDs溶液通过高速离心处理后获得量子点粉体,利用高分子聚合物聚乙烯吡咯烷酮（PVP）在有机溶剂四氢呋喃（THF）的溶解性,将两种材料在THF溶液中充分混合;然后,将混合溶液旋涂在预制金电极的玻璃基底上,在薄膜上磁控溅射与底电极相互垂直的顶电极,构筑了三明治结构的存储器。最后,对器件进行电学性能测试,发现在低至0.5 V的转变电压下实现了良好的存储性能,且拥有近3个数量级的开关比。（3）超薄硼纳米片的液相剥离制备、结构表征及物理力学性能研究。首先,同样通过探针超声的方法在乙醇和超纯水溶剂中分别成功合成了BNNs。对其结构表征发现其尺寸约在0.5μm,厚度约在1.2 nm,具有超薄特性。随后,鉴于二维硼具有超高的杨氏模量,基于此我们又探索了BNNs在增强高分子聚合物力学拉伸性能方面的研究。研究发现,BNNs在环氧树脂复合材料中,具有良好的增韧性,环氧树脂在添加0.5%含量的BNNs后其复合物的弹性模量提高了16%。