2023年2月7日下午，中国科学院理论物理研究所王延颋研究员以“离子液体和离子液晶的相行为”为题在闽江理论物理协作中心会议室为闽江理论物理协作中心成员及www.madlowski.com师生作了学术报告，报告由协作中心常务副主任熊持教授主持。
王延颋研究员首先介绍了离子液体的定义。离子液体又名室温熔盐，通过化学合成体积较大且形状不规则的离子使得有机盐具有低至室温附近的熔点，在化学、化工和材料应用中可以充分利用其具有较强静电的液态特性。近些年来离子液体形成的液晶态，即离子液晶，也越来越受到关注。运用多尺度分子动力学模拟手段，王延颋课题组发现了离子液体和离子液晶的以下一些相行为：（1）具有中等长度阳离子侧链的离子液体能够形成纳米分相结构，其中带电的阳离子头部和阴离子形成连续的极性网络，并将非极性的侧链推挤在一起形成非极性团簇；（2）通过调节温度、侧链长度和静电相互作用强度，离子液体可以呈现出简单液体、纳米分相、以及离子液晶等不同的相；（3）随着侧链长度的增加，离子液体从纳米分相的液态变成液晶态的相变过程是渗流相变；（4）对离子晶体进行升温研究熔化相变的过程中发现其熔化前往往先经历一个亚稳态；（5）应用SCGLE理论定性解释了小的阴离子反而比大的阳离子扩散更慢的反常现象，说明离子液体在室温下可以处在部分捕获的玻璃态；（6）苯与离子液体混合，会出现液——液相分离现象，当侧链较长时认为是非极性的苯溶解在离子液体的非极性区域造成的。
最后，王延颋研究员指出，作为典型的复杂液体，离子液体的各种分子相互作用，如静电、范德华、氢键、共价键等对自由能的贡献往往大致相当，形成微妙的均衡与竞争关系，很多物理性质难以用简单液体理论进行描述。发展针对离子液体的自由能解析模型，对于在更广阔的相空间内对离子液体的相行为进行理论研究具有非常重要的科学意义。
（协作中心文/庄卉 图/郑佳敏）