离子液体与水空气界面水的翻转是什么机制？

 Water-in-Salt和Salt-in-Water混合物在电池应用以及室温离子液体特性的精细调控中具有广阔的前景。这些体系在界面上会进行众多关键的过程，如电荷转移和异相催化反应，但其微观界面结构仍然不清晰。

      马克斯普朗克聚合物研究所的Yuki Nagata等研究者利用和频光谱(HD-SFG)对咪唑类RTIL的水溶液进行了研究，揭示了这些溶液与空气界面的微观结构。结果表明，在Salt-in-Water条件下，通过氢键与其他水分子结合的OH基团的取向发生了翻转，由指向纯水中OH基团翻转为指向离子液体内部，研究者认为该转来源于阴离子在阳离子富集的界面区域积累（OH指向阴离子）。然而，在Water-in-Salt条件下，界面的水分子被大量RTIL限制，其取向为向下（远离界面一侧）。研究表明水的结构组织细节还与咪唑阳离子烷基链的长度密切相关，通过改变RTIL的分子结构和浓度，可以调控界面的表面结构。