一直以来,离子液体（ILs）的研究受到各个学科专家以及研究者的热爱与青睐。被称为“绿色溶剂”和“可设计溶剂”的ILs通过专家学者的研究,其研究成果广泛分布于各个与人类生产生活相关的领域。例如在石油化工领域中,ILs作为化工基料广泛的应用在脱硫、炼化、分离等加工步骤中;在电化学领域中,ILs作为新型的电解质材料在燃料电池、电容器锂离子电池、有机电合成以及传感器等领域开辟了新路径。众所周知,结构决定性。因此,要想知道ILs这些特殊物理化学性质的本质,我们需要详尽的研究其微观几何结构、相互作用能量以及自然布局分析（NPA）等微观状态的结构信息。因此,本文采用了量子化学计算方法（QM）研究了双聚体[C_nmim]₂[BF₄]₂（n=1⁶）的纳米微观结构。研究发现当咪唑阳离子烷基侧链中C的个数大于4时,出现了T-T型（尾-尾型）稳定几何结构。该特殊结构的出现表明当咪唑阳离子烷基侧链中C的个数大于4时,烷基尾部能够发生聚合,从而形成类胶束纳米结构。该结果与相互作用能量分析、NPA以及相互作用分析等分析结果保持一致。对于离子液体混合体系（ILMs）而言,之前的研究发现混有少量有机物杂质以及水等的ILs会因为杂质的加入而在很大程度上改变其自身的微观几何结构、物理化学性质以及热力学性质等,从而影响其进一步应用。目前的研究正是集中于这些变化的研究从而将“有害杂质”转化为“友好伙伴”。因此,ILMs的研究为ILs的进一步发展奠定了基础。乙醇是常见的有机溶剂,ILs与乙醇的二元混合体系的研究为ILs进一步发展提供了一个方向。本文采用了QM方法以及分子动力学（MD）模拟方法对[C_nmim][BF₄]（n=2,4,6）、[C_nmim][PF₆]（n=2,4,6）、乙醇、[C_nmim][BF₄]/乙醇（n=2,4,6）和[C_nmim][PF₆]/乙醇（n=2,4,6）体系进行了深入的研究。本文是在B3LYP/6-311+G（d,p）水平上基于密度泛函理论（DFT）对[C_nmim][BF₄]（n=2,4,6）、[C_nmim][PF₆]（n=2,4,6）、乙醇、[C_nmim][BF₄]/乙醇（n=2,4,6）以及[C_nmim][PF₆]/乙醇（n=2,4,6）进行了微观几何结构的优化。通过微观几何结构分析、相互作用能量分析以及NPA等探究了乙醇对ILMs纳米微观结构的影响。相互作用能量计算结果表明在[C_nmim][BF₄]/乙醇（n=2,4,6）体系中类型I^IV的稳定顺序为III>IV>I>II;在[C_nmim][PF₆]/乙醇（n=2,4,6）体系中类型I^IV的稳定顺序为IV>III>I>II。将该结果与微观几何结构进行分析发现类型III和IV的几何结构中“W型”氢键网是由乙醇、咪唑阳离子以及阴离子中的原子构成的,该结果表明乙醇的加入改变了ILMs的微观纳米结构且增加了ILMs的稳定性。本文还通过Lammps软件包在Amber力场下对[C_nmim][BF₄]（n=2,4,6）、[C_nmim][PF₆]（n=4,6）、乙醇、[C_nmim][BF₄]/乙醇（n=2,4,6）以及[C_nmim][PF₆]/乙醇（n=4,6）进行了MD模拟研究。通过MD模拟得到了体系的物理化学性质以及径向分布函数（RDF）。通过对超额摩尔体积的计算与分析,探究了部分互溶体系[C₂mim][BF₄]/乙醇和[C₄mim][PF₆]/乙醇在相分离前后体系微观状态的变化。结果表明在[C₂mim][BF₄]/乙醇和[C₄mim][PF₆]/乙醇体系中当乙醇摩尔分数分别小于0.3和0.4时,乙醇嵌入到了ILs的空隙中。当乙醇摩尔分数分别在0.3⁰.5和0.4⁰.6时出现了极值。对于部分互溶体系[C₂mim][BF₄]/乙醇和[C₄mim][PF₆]/乙醇来说,在该范围内ILMs有从一相变为两相的趋势。此外,在该乙醇浓度范围内部分互溶体系[C₂mim][BF₄]/乙醇和[C₄mim][PF₆]/乙醇存在微观结构状态的过渡过程,该结果表明在相分离分界点附近微观结构的过渡过程可能是造成相分离分界点附近纳米区域增大的根本原因。[C_nmim][BF₄]（n=2,4,6）和[C_nmim][PF₆]（n=4,6）的RDF分析结果表明烷基侧链的长度在一定程度上影响了ILs第一配位层纳米微观结构的尺寸且在纯ILs中ILs周围存在ILs聚合层。[C_nmim][BF₄]/乙醇（n=2,4,6）和[C_nmim][PF₆]/乙醇（n=4,6）的RDF分析结果表明乙醇的浓度以及烷基侧链的长度在一定程度上影响了ILs第一配位层纳米结构的尺寸。通过对部分互溶体系[C₂mim][BF₄]/乙醇和[C₄mim][PF₆]/乙醇中的RDF进行分析,分析结果表明乙醇摩尔分数小于0.3时,乙醇嵌入到了ILs的空隙中。当乙醇摩尔分数为0.5左右时,ILs和乙醇更趋于以连续相的状态存在于ILMs中。该结果进一步说明当乙醇摩尔分数为0.5左右时,部分互溶体系[C₂mim][BF₄]/乙醇和[C₄mim][PF₆]/乙醇有发生相分离的趋势。