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本论文研究了碱金属碱土金属硼酸盐体系(M2O-MO-B2O3，M=Li，Na，K；M=Ca，Sr，Ba)中新化合物的结构和性质，发现了一系列新的碱金属碱土金属硼酸盐化合物，用单晶和多晶X-射线衍射系统研究了这些新化合物的晶体结构，并且对这些化合物的热稳定性、荧光、倍频以及离子电导等性质进行了研究。发展了用多晶X-射线衍射分析同时含有较轻和较重原子和较复杂结构的方法。
测定了Li2O-CaO-B2O3体系固相线下的相关系，共合成三个新的三元化合物的纯相，分别是LiCaBO3，Li4CaB2O6和0.83LiO0.5·0.005CaO·0.165BO15。其中0.83LiO0.5·0.005CaO·0.165BO1.5与以前合成的两个非化学计量比的化合物0.65LiO0.5·0.08MgO·0.27BO1.5和0.66Li2O·0.06Al2O3·0.28B2O3同构。通过结构分析看出它们的结构与Li3BO3的高温相有直接关系。
用粉末从头算法解析了新化合物Li4CaB2O6的晶体结构。在此化合物中，孤立的平面BO3基团互相平行排布，从结构特点分析该化合物可能有较大的双折射，是潜在的双折射材料。此外，通过对该化合物阻抗谱的测量和拟合，初步测试其室温电导率在10-4Scm-1数量级，认为它有潜力成为新一代快离子导体。
分别用单晶和粉末数据解析了新正硼酸盐LiCaBO3，NaCaBO3和NaSrBO3的晶体结构，并对它们结构的异同点进行了分析。
在新化合物探索的过程中，发现了一系列化学式为MM4B3O9(M=Li，Na，K；M=Ca，Sr，Ba)的新化合物。这种配比为1：4：3的化合物以前从未发现过。从结构上看，它们分为两大体系，一部分属正交晶系，为无心结构：NaCa4B3O9，KCa4B3O9和KSr4B3O9；另一部分则属立方晶系，为有心结构：LiSr4B3O9，NaSr4B3O9和NaBa4B3O9。立方结构的硼酸盐非常罕见，约占全部硼酸盐的1％左右。而这类基本结构单元为孤立的BO3基团的硼酸盐，立方晶系的化合物则是首次发现。