一些新技术领域的兴起, 要求越来越多具有特殊性能的无机材料。具有非线性光学效应(NLO)的晶体材料，已广泛应用于二次谐波，电子-光学，还有光折射装置等等。在过去的 20 年里，人们为寻找新的 NLO 晶体材料付出了大量的努力。探索新的无机非线性光学晶体的工作，在硼酸盐体系中获得了很大的成功。于是，人们把合成潜在的 NLO 材料的注意力投向了硼酸盐化合物。 光电效应是最基本的能量转换过程，一般是基于宽带隙、强吸收，且具有低的光生载流子的再复合速率的半导体材料。与传统的燃料电池技术相比，光电压可以获得清洁能源，还可以储存能量，因此具有巨大的科学意义。因为半导体材料拥有光电转化能力，或是可以储存能量在化学燃料例如氢中，所以人们对开发新的半导体材料表现出特殊的兴趣。此外，由于能源危机及日益严重的环境问题，极大地激发了人们对新能源的研究兴趣，以及对寻找新的光电转化和光催化材料的研究兴趣。 我们使用水热技术合成了具有非线性光学性质的硼酸铅和硼酸锌，特殊结构的硼酸钡和硼酸锶。这个手性的硼酸铅 Pb6B11O18(OH)9 的结构中存在着无限的螺旋链和有限链片段，铅离子位于相邻的链间，补偿链的负电荷。此化合物的手性特征是独特的，而且由于它缺乏对称中心，而使得它表现明显的 NLO 性质。SHG 信号也提供了一个有效的确定性测试，证明了化合物不存在对称中心。 我们还得到了两个碱土金属硼酸盐–SrBO2(OH)和 Ba3B6O9(OH)6的结构。在 I<WP=135>摘 要 吉林大学博士学位论文SrBO2(OH)中，存在孤立的 [BO2(OH)]2-阴离子基团；而在 Ba3B6O9(OH)6 中存在无限的阴离子链，这些阴离子链是有 B3O3六元环组成的，其中的 B 都是四配位的。在我们合成的硼酸锌 Zn2(OH)BO3中存在着 Zn-O 链，它的电子结构可以看作是硼修饰的 ZnO，我们用激发光谱和发射光谱表征了它的发光性质；用表面光电压谱(SPS)和场诱导表面光电压谱(FISPS)可以检测到此化合物本身及其在不同温度下灼烧后的样品的光电压信号。实验结果表明此化合物具有光电转换能力。热处理和使用外加正电场都能很大程度的增强样品的光电压响应。 在以上工作的基础上，我们合成了一个含锌的零维的分子化合物[Zn2(phen)4U4O10(OAc)2(NA)2(QA)2] (phen = 1,10-菲洛琳; HOAc = 乙酸; HNA =烟酸; H2QA= 喹啉酸)，意图开发新的具有光电特性的化合物。在此化合物中，分子间靠 π-π 相互作用堆叠。SPS 和 FISPS 表明它具有光电转换功能。同时此化合物中也包含了铀氧四核单元。光致荧光光谱测试表明，此化合物表现典型的铀酰发光。据此，我们又进一步合成了一系列结构新颖的含铀酰的无机-有机配位聚合物，并研究了它们的荧光和光催化性能。例如，一维螺旋链结构的铀-有机配位聚合物[U3O7(OH)3(NA)2]-·H3O+，它的结构中存在由 U3O 构成的螺旋铀氧带。它也表现类似的铀酰发光。我们合成了两个新的二维的银-铀-有机配位聚合物 Ag2(bipy)2(UO2)2(BDC)3 (bipy = 2,2′-联吡啶; BDC = 1,4-苯二酸)和Ag2(phen)2UO2(BTEC) (phen = 1,10-菲洛琳; BTEC = 1,2,4,5-苯四酸)，测得了它们的 X-射线晶体结构，并对它们的光致发光和光催化性质进行了研究。在这两个化合物中，层间都靠 π-π 相互作用堆叠。光致荧光光谱测试表明，这两个化合物表现典型的铀酰发光。光催化测试表明它们可以降解生物难降解的染料罗丹明 B，而且活性优于常用的光催化剂 TiO2 Degussa P-25。 我 们 还 合 成 了 一 个 三 维 结 构 的 微 孔 镍 - 铀 - 有 机 配 位 聚 合 物[Ni2(H2O)2(QA)2(bipy)2U5O14(H2O)2(OAc)2]·2H2O (HOAc = 乙酸; bipy = 4,4′-联吡啶; H2QA= 喹啉酸)，并测得了它的 X-射线晶体结构，它的结构中存在由 U5O构成的无机铀氧带。水吸附等温线测得它具有水吸附能力，也表明微孔体系的存在。它也表现类似的铀酰发光，而且可以光降解含 N 染料罗丹明 B 和甲基蓝。