室温离子液体由有机阳离子和无机或有机阴离子组成，因为具有传统电解质溶液不可比拟的优势，比如低的蒸汽压，宽电化学窗口以及良好的电导率等等，目前已被广泛应用于电化学及其它诸多领域。电极/电解液界面是电化学反应发生的场所，认识该界面结构和性质对基础研究和实际应用均有重要作用。由于离子液体具有的特点，“电极/离子液体”界面双电层结构与“电极/水溶液”界面双电层结构截然不同，目前对该界面的认识仍不清楚。近年来，理论和多种实验方法（包括STM、AFM、X-Ray、SFA、IR、Raman、SERS）均被用于研究“电极/离子液体”界面双电层结构。　　本论文结合原位ECAFM力曲线技术和电化学测量手段，从修饰探针提高分辨率，以及考察影响界面结构的因素切入，研究电极/离子液体界面层状结构，期望为深入认识“电极/离子液体”界面双电层结构提供有力的实验依据。本论文主要研究内容和结论包括:　　1、利用自组装分子层修饰AFM探针的方法探测电极/离子液体双电层结构。通过修饰针尖，可以改变针尖与层状结构的作用力，使得针尖更为灵敏，能检测到阴离子层或者阳离子层，甚至阳离子的咪唑环或者烷基链部分，即可使AFM探测电化学界面层状结构的分辨率达到亚分子水平。主要结论包括:(1)针尖修饰不会改变所检测的界面双电层结构。与裸针尖探测的结果比较看出，层状结构的厚度没有改变，只是裸针尖得到的是整个分子层的信息，而修饰的针尖能识别阴阳离子的力学信息，故能将分辨率提高到亚分子水平。(2)不同分子修饰的针尖具有选择性。力曲线力值统计结果表明，使用末端带负电的分子能更灵敏地探测阴离子形成的层状结构，使用末端带正电的分子能更灵敏地探测阳离子形成的层状结构。(3)力曲线厚度统计结果表明，在PZC以负电位区间，首先咪唑环吸附在表面，然后是烷基链，再是阴离子;在PZC电位附近，阴阳离子交叉吸附在表面;在PZC以正电位区间，阴离子首先吸附在电极表面，然后是咪唑环，再是烷基链。　　2、水在大气环境中广泛存在，在以离子液体为主体的研究中是一种非常普遍的杂质。在界面存在的微量水就可能显著改变电极与离子液体构成的界面结构。我们选择“Au(111)/BMPTFSA”体系，利用电化学方法和AFM力曲线技术研究了不同水含量时界面层状结构的性质，得到以下结论:(1)当水含量大于100 ppm时，体系的层状结构很不稳定，甚至消失，表明此时杂质水干扰严重，导致不能有效形成层状结构。(2)水含量增大导致电化学窗口减小，而且PZC电位发生负移，这与水分子吸附在电极表面有关。力曲线测量得到的F-E曲线随水含量的变化规律也符合以上结论，在水含量为35 ppm和66 ppm时，-0.2 V处力值最小，说明PZC电位在-0.2 V附近，而水含量为90 ppm时，却是-0.6 V处力值最小，说明PZC电位在-0.6 V附近，因此PZC电位随水含量增大发生负移。(3)“Au(111)/BMPTFSA”体系在PZC以正电位区不易形成稳定的层状结构，在PZC以负电位区间，双电层由至少两层的带电内层和至少两层的中性外层组成。层状结构与电位的关系为:在PZC电位附近，表面阴阳离子排列不紧密，层状结构稳定性弱;电位负移，电极表面带负电荷，阳离子紧密吸附，层状结构排列紧密，稳定性好;电位继续负移，电极表面带更多的负电荷，超出了晶格饱和度，对更外层的阴离子层的排斥作用也增强，从而导致层状结构稳定性降低。层状结构与水含量的关系为:随着水含量增大，第一层和第二层力值减小，即带电内层的稳定性降低，并且带电内层的厚度也增大，这可能与水分子与电极表面的作用或水分子与离子液体阴阳离子的作用有关。　　3、电极/电解液界面双电层结构与组成界面的电极和电解液这两种组分直接相关。本部分工作选择与Au(111)晶面指数相同的Ag(111)单晶电极作为工作电极进行研究，有助于深入理解电极/离子液体界面结构。利用了ECAFM技术对“Ag(111)/BMIPF6”和“Ag(111)/EMITFSA”两个体系界面双电层层状结构进行研究，通过ECAFM成像和统计分析不同电位下的力曲线，得到以下结论:(1)对“Ag(111)/BMIPF6”体系，-1.8 V附近可以隐约观察到worm-like结构，由于成像分辨率限制，高分辨的细节结构不是很清晰，期望ECSTM技术能获得更高的分辨率。“Ag(111)/EMITFSA”体系中没有观察到worm-like结构。(2)力曲线数据表明，“Ag(111)/BMIPF6”界面可以观察到3到4层层状结构，前两层的厚度约为0.56 nm和0.76 nm;“Ag(111)/EMITFSA”界面可以观察到5层层状结构，前两层的厚度约为0.73 nm和0.94 nm。