本论文以三价金属硼酸盐为研究对象，开展了如下工作：利用水热和硼酸熔融法合成新型三价金属硼酸盐；采用高温固相及柠檬酸络合法研究铋相关硼酸盐三元相图；应用高温高压技术确定BiB306体系的相变关系。通过粉末或单晶X-射线衍射，结合电子衍射及光谱分析等手段，确定物相和结构，并对典型化合物的荧光性质和非线性光学性质进行了研究。主要成果如下：　　 1.硼酸熔融条件下得到了一种新型结构的碱式五硼酸铟H2InBsO10，通过粉末X-射线衍射数据（XRD）确定了该化合物的结构。该结构由二维四联的硼酸根层与InO6八面体层交替连接而成。其中硼酸根层是一种新型的二维四联网络结构，其单层具有63型网络拓扑结构。该硼酸根层是由一种新的[B5O14]13-基本结构单元（FBB）构成，该FBB为5个BO4所组成的双三元环，即沸石中的旋-5（spiro-5）单元，硼酸根层中存在强氢键作用。InO6八面体层中阳离子采用反-Al（OH）3型的排布方式。该化合物在约450℃脱羟基生成新型的InB5O9。　　 2.硼酸熔融条件下得到了莫来石型结构的Ga4B2O9，通过粉末XRD确定了结构，并采用结构拆分与重构的方法分析了该结构中Ga4和Ga5、B21和B22一定不能作为相邻原子同时出现是其发生有序-无序现象的根本原因。同样的方法也可以用于分析其他莫来石型结构。　　 3.水热下得到了一系列新型的水合稀土三硼酸盐LnB3O5（OH）2·0.5H2O（Ln=Pr-Ho，Y，除Pm，Tb），利用单晶XRD确定了NdB3O5（OH）2·0.5H2O的结构，通过Rietveld分析粉末XRD数据确定了其他同构化合物的晶胞参数，并系统研究了Gd1-xEuxB3O5（OH）2·0.5H2O（x=0-1）系列样品的荧光性质，发现该体系在紫外区具有电荷迁移态和较强的Eu3+f-f跃迁吸收及Gd3+到Eu3+的有效能量传递过程。从而有可能作为白色LED的红色荧光粉以及真空紫外荧光材料使用。　　 4.水热下合成了两种水合硼酸铋Bi2O2[（B3O5（OH）]和Bi2O2[BO2（OH）]，分别利用单晶和粉末XRD确定了结构。二者均存在[Bi2O2]2+层，由[Bi2O2]2+层和硼酸根阴离子层交替排列，连接形成三维结构。　　 5.系统研究了Ln2O3-Bi2O3-B2O3（Ln=La-Lu，Y，In）相图中富硼区域的相关系。发现随着稀土离子半径的变化，该系列相图有如下特点：（a）Ln=La-Nd相图中存在β-Ln1-xBi2B5O9和δ-Bi1-xLnxB3O6两段固溶区，其中δ-Bi1-xB3O6样品具有良好的粉末倍频效应；（b）Ln=Sm-Er，Y相图中只存在β-Ln1-xBixB3O6一段固溶区；（c）Ln=La-Lu，Y，In相图中均发现一种新型三元化合物LnBiB10O18。另外，在BaO-Bi2O3-B2O3三元相图富硼区的相关系研究中，同样得到了和LnBiB10O18同构的新化合物Ba2Bi3B25+xO44+y，并对其结构和荧光性质进行了初步的研究。　　 6.通过改变温度和压强，系统研究了BiB3O6四种同质异构体（α，β，γ，δ）的相变关系。确认β-相为亚稳相，在一定条件下可以转变为其他三相。结合热力学原理，确定了该体系中α-，γ-和δ-相之间的温度-压力相图。