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近几十年来,硼酸盐化合物在发光材料、非线性光学、催化和离子交换等领域的应用一直备受关注。硼具有BO3平面三角形和BO4四面体两种配位构型,BO3三角形和BO4四面体通过共顶点/边可以进一步形成三核至十八核的硼-氧簇。镓的外层电子结构与硼的相似,镓与氧可以形成GaO4、GaO5和GaO6等配位构型。GaOn多面体的引入,可以得到由硼-氧簇和镓-氧簇构筑的具有新颖结构的硼酸镓化合物。目前,已报道的硼酸镓是在高温固相、硼酸熔融及水热/溶剂热条件下合成出来,寻找新的合成方法对硼酸镓的合成研究具有极其重要的意义。本文用水热法合成了一例新型硼酸镓晶体:BaGa(B4O8)(OH)(H2O) (1)。在表面活性剂条件下合成了三例硼酸镓晶体:(2), (3), Na3GaB4O9 (4)。利用X-射线单晶衍射仪、X-射线粉末衍射、热重分析、红外吸收光谱、紫外-可见-近红外漫反射光谱、荧光光谱等测试方法对它们的结构及性质进行表征。化合物1结构中,GaB4O11(OH)簇与相邻的四个GaB4O11(OH)相连形成一个硼酸镓的层,两个相邻的层通过Ga-O键进一步连接形成三维孔层结构,Ba2+和游离水分子填充在层与层之间。该结构可简化为5-连接的拓扑结构,拓扑符号为(4862)。在370 nm光激发下,该化合物发蓝光,在473 nm处出现最强发射峰,荧光寿命为2.95 ns。化合物2的空间群为非中心对称的F43c。结构中,Ga6B4O24八面体笼与周围6个Ga6B4O24八面体笼连接形成三维孔道结构,Na+和OH-填充在孔道中。结构可简化为NaCl型拓扑结构,拓扑符号为(4966)。在277nm激发下,该化合物发绿光,在544m处出现最强发射峰,荧光寿命为22.65 ns。该化合物具有较弱的二阶非线性效应,SHG效应为0.1KDP。化合物3含有两种硼簇:{B3}簇与{B7}簇。一个{B3}簇与三个Ga04连接形成双链结构单元,一个{B7}簇与相邻的四个{B7}簇相连形成一个硼-氧层。双链结构单元与硼-氧层交替连接形成三维网络结构,Na+填充在空隙中。在274 nm光激发下,该化合物发绿光,在500 nm处出现最强发射峰,荧光寿命为28.44ns。化合物4结构中,一个GaO4四面体周围连接四个B4O8簇连接,一个B4O8簇周围连接四个GaO4四面体。GaO4四面体与B4O8簇交替连接形成二维褶皱层结构,Na+填充在层间间隙。在360 nm的激发波长下,该化合物发蓝光,在450nm处出现发射峰,荧光寿命为6.66 ns。以上工作进一步丰富了硼酸盐的合成及结构化学,为合成功能型硼酸盐提供了一条新的路径,对硼酸盐材料的进一步探索研究具有重要意义与价值。