开放骨架硼酸盐材料是一类新型的多功能材料，由于其丰富的结构和独特的理化性质(矿物、半导体、非线性光学性质等)受到人们的关注。为了开发有应用价值的硼酸盐材料，本文利用水(溶剂)热和硼酸熔融的方法，选用硼酸和异丙醇铝为手性中心，以有机胺、无机阳离子、过渡金属配合物、碱(土)金属和过渡金属为模板，合成了系列开放骨架硼酸盐。有机阳离子硼酸盐：在水(溶剂)热的条件下，以质子化有机胺为抗衡阳离子，合成了6例硼酸盐骨架。[CH3NH2CH3][B5O6(OH)4](3-1,0D)[H2en][B5O8(OH)](en=ethylenediamine,3-2,2D)[CH3CH(CH3)CH2NH3][B5O6(OH)4](3-3,0D)[H2dap]2[B14O20(OH)6](dap=1,3-propanediamine,3-4,0D)[H2dah]2[B14O20(OH)6](dah=1,6-diaminlhexane,3-5,0D)[(H2aep)2][B14O20(OH)6](aep=N-aminoethylpiperazine,3-6,0D)化合物3-1~3-3分别以链状有机胺为有机阳离子得到了3例含有5核硼原子的结构，其中3-1和3-3为含有5核硼原子的分立结构，通过分子间氢键作用将上述分立结构连接成3D超分子骨架，而3-2则是含有5核硼原子的2D层状结构，层与层之间通过氢键作用连接成3D超分子结构。3-4~3-6分别以链状有机双胺和环状有机胺为有机阳离子，合成了具有较大聚合度的14核硼-氧分立簇，簇与簇之间通过弱的分子间氢键作用连接成3D超分子骨架结构。主族硼酸铝：在水(溶剂)热条件下，通过非传统无机铝源(有机异丙醇铝)的引入，实现其与不同硼-氧簇模块的多样化组装，以无机离子、有机胺、过渡金属配合物为模板，成功的合成了7例新型硼酸铝空旷骨架。Rb2[AlB5O10]·4H2O (4-1,3D)[C5N2H16][AlB5O10](4-2,3D)[(H2dap)][(CH3)2NH][AlB5O10](4-3,3D)[H2dap][Al(B5O10)](4–4,3D)[(H3aep)][AlB10O16(OH)4]·4H2O (4-5,2D)[(H2aep)2][Al2B11O20(OH)3]·4H2O (4-6,2D)[Zn(1,3-dap)2][AlB5O10](4-7,3D)4-1是无机阳离子作为抗衡离子的硼酸铝，具有手性6-,8-MR螺旋孔道、奇数11-MR孔道及非心空间群等结构特征，非线性光学测试表明该化合物具有二阶倍频效应约为KDP的2倍。4-2是一例有机模板硼酸铝，骨架结构与4-1类似。4-3则具有较为少见的双有机胺共模板特点，无机主体骨架呈现出8-,11-以及14-MR的多维穿插孔道结构。4-4为一例具有9-,10-MR孔道结构的有机模板硼酸盐，其二阶非线性光学效应约为KDP的2倍。化合物4-5和4-6分别是以同一有机胺为模板的二维层状结构硼酸铝晶体。其中4-5具有超大16-MR孔道以及有趣的8-MR螺旋孔道骨架，4-6为2D双层结构，具有10-,11-MR多维交叉孔道结构。4-7是一例金属配合物模板硼酸铝，该化合物首次发现了两种独立且类型不同的网络结构：拓展结构金属配合物模板和无机硼酸铝骨架。其中金属配合物具有二重穿插结构特征，而硼铝无机主体骨架为3D结构，二者巧妙地相互穿插则形成一个新型无机有机杂化骨架。毫无疑问，该化合物的成功合成与报道将为筛选、引入配合物模板合成微孔材料提供新的启发与借鉴。金属硼酸盐：采用硼酸熔融法和溶剂热法得到了三例拓展结构碱(土)金属、过渡金属硼酸盐。Mg2[B5O8(OH)]2·[B(OH)3]·H2O (5-1,2D)LiCd3B9O17·B(OH)3(5-2,3D)Li[NH2(CH3)2]B17O26(OH)4(5-3,1D)5-1是一例具有常见9-MR窗口结构的2D层状硼酸盐，通过氢键作用将上述层连接成3D超分子网络。5-2为一例少见的同时含有碱金属与过渡金属混合模板的硼酸盐，在该结构中我们发现罕见的B9O17簇，该簇模块作为次级结构单元进一步连接形成具有开放16-元环孔道结构的3D拓展骨架，过渡金属与中性B(OH)3孤立单元占据其中。5-3是一例具有空穴结构的硼酸盐，B12O16(OH)4簇与B5O10簇分别交替连接形成独特的1D链状结构。综上所述，在水热(或溶剂热)条件下，通过对不同类型模板剂的筛选与引入，分别在有机模板硼酸盐、主族硼铝酸盐以及碱(土)金属、过渡金属硼酸盐领域得到一系列实验结果。通过单晶X-射线衍射、粉末X-射线衍射、红外光谱、紫外、热重分析、元素分析等对晶体结构进行了表征，并对部分结构的紫外、荧光和非线性光学性质进行了研究，结果表明十六例结构中大部分化合物为潜在的宽带半导体材料，并且有的具有蓝色发光效应，可以作为潜在的荧光材料。