高浓度电解质溶液普遍存在于生物学、工业应用和地质学中,并且这些工业与学科应用基本上都与高浓度电解质下的固液界面相关,因此研究高浓度电解质溶液的界面离子结构对指导工业生产应用和研究相关生物学过程具有重要的意义。首先,本文详细推导了研究所需的表面间作用力公式,包括范德华力、双电层力以及水合作用力,为研究工作中对实验数据的定量分析提供了理论公式和计算方法。然后利用搭建起的表面力仪（Surface Forces Apparatus,SFA）实验平台测量了两云母表面在不同浓度、不同种类同号和反号离子以及不同价态电解质溶液中的表面间相互作用力,进而研究离子在固液界面处分布结构的影响因素。测量不同浓度的NaCl溶液中两云母表面间相互作用力随间距的变化曲线。结果表明低浓度溶液中泊松-玻尔兹曼（Possion-Boltzmann,PB）理论很好的描述了固液界面附近的离子和电势分布特性,随着浓度的升高,两云母表面之间出现阻止表面跳入接触的近程斥力作用,出现这种现象的原因是当浓度高于一定值时水合钠离子会替换云母表面结合位点中的水合氢离子吸附到云母表面,当两表面不断接近挤压时,脱去钠离子外层的水合层需要一定的能量,从而造成近程排斥性的水合作用力。当溶液浓度很大时,PB理论失效,实验中观察到额外的长程力可以通过交替分布的阴阳离子结构来解释。值得注意的是,最终的hard wall值随着溶液浓度的增加而不断增大,呈现这种增大的趋势是由多种原因引起的,有增强的水合斥力以及Stern层发生类固化现象等。固液界面离子结构表现出很强的离子特异性。这种界面离子结构的差异性是由离子的水合特性差别导致的。Cs⁺的水合能力最弱,容易脱水嵌入云母晶格中,然而Li⁺和Na⁺的水合能力较强,难以脱水嵌入云母晶格中,从而溶液中表面间作用力特性有着很大的不同。高浓度时,同号离子对界面离子结构的影响不再能够忽略不计,水合特性存在较大差异的Cl^-和NO₃^-导致了最终受限条件下固液界面结构的差异性。高价态溶液中的界面离子结构与低价态溶液中有着很大的不同,并且浓度较高时,带负电的云母表面会因离子的强相关性吸附过量的反号离子,从而发生表面电荷倒置。云母表面发生电荷倒置现象后,高浓度溶液中的反号硝酸根离子和同号镧离子易于形成交替分布的层状结构,从而产生一个额外的长程力。同时受限条件下水合能力较弱的硝酸根离子和脱去水分子的镧离子易于形成预成核团簇,这种团簇最终会留在两表面之间从而导致一个很大的hard wall值。借助于LabVIEW软件创新地设计出一套适合于表面力仪实验的数据处理模块,实验中录制的条纹视频信息经过该模块可以自动的转化为实验数据,实现了相应人工操作的自动化运行,从而减少数据处理的时间,提高了实验效率。