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非线性光学材料在激光领域有着十分重要的应用，近年来受到各国科学家的广泛关注和深入研究。本论文以探索离子替代对晶体结构与性能影响为目标，采用水热法合成出一系列新的含钡、铅的硼酸盐以及高温固相法合成含钡的钒酸盐。主要取得如下成果: 1.采用水热法通过Ba离子和Pb离子替代合成了三种具有非线性光学性质的碱土金属硼酸盐，A3(OH)(B9O16)[B(OH)3](A=Ba、Ba0.72Pb0.28、Pb)。它们结晶于非心的P31c空间群，阴离子基本结构基元均为B9O16，通过分享氧原子进一步连接形成带有孔道的∞(B9O16)5-三维网络结构，金属阳离子(A=Ba、Ba0.72Pb0.28、Pb)和硼酸分子位于孔道中。Ba3(OH)(B9O16)[B(OH)3]具有1.1倍KDP的倍频效应并能实现第一类相位匹配，还具有较大的带隙(5.11 eV)和较高的热稳定性（加热到400℃无明显失重），是具有潜在应用价值的紫外非线性光学材料。随着铅离子逐渐替换钡离子，化合物的热学性能以及带隙、倍频效应等光学性质发生规律性变化。通过第一性原理计算，从电子结构角度对铅离子替换钡离子引起的光学性质变化给与合理的解释。在本体系的探索中也得到了NaBa3(OH)(B9O16)[B（OH)4]）化合物，对其进行了漫反射、热重等物化性能表征。 2.阴离子间的替换也是合成新化合物的策略之一。采用水热法对本课题组前期合成的化合物Pb2BO3F进行OH与F替换，合成出了Pb2(BO3)(OH)。Pb2(BO3)(OH)结晶于中心的C2/m空间群，由PbO3多面体与孤立的BO3基团相互连接组成二维的层状结构。而替换前的Pb2BO3F结晶于P63/m空间群，这是由于OH替换F离子后，Pb的配位环境发生了变化导致其晶体结构的变化。同时我们比较了OH和F替换后生成等分子式的其它化合物，从而进一步阐明了OH与F相互替换对化合物结构的影响。 3.采用高温固相法，合成了一种新的钒酸盐化合物Na2BaZn(VO4)2，解析了该化合物的晶体结构，测试了相关物化性质。该化合物结晶于三方晶系P3空间群，具有三维立体结构。孤立的ZnO6多面体和VO4四面体通过共享氧原子相连形成Zn-V-O层，钠原子填充在层面的空隙中。由BaO12多面体连接二维的Zn-V-O层，形成了化合物的三维立体结构。