離子液體薄膜和催化劑間的界面結構對SCILL催化劑的性能提升有著至關重要的影響。眾所周知， 催化層中的5~10 nm厚超薄離聚物薄膜與10~200 μm厚的離聚物厚膜具有完全不同的結構和性質，如親疏水相分離減弱、質子電導率下降和氧氣傳質阻力上升等。類似地，在SCILL體系中，力的不均勻性會導致催化位點表面微環境的各向異性，而離子液體特殊的界面性質，會導致陰陽離子的獨特排布。通常情況下，離子液體在庫侖力、范德華力和氫鍵的共同作用下，會表現出介觀結構的有序化，具有極性和非極性域的域分離現象。

常用離子液體在離子液體/催化劑界面上呈現棋盤狀排列。研究人員利用角分辨XPS比較了1,3-二甲基咪唑基雙（三氟甲基）胺（[C₁C₁IM][TF₂N]）在Au（111）和Ni（111）表面的吸附行為。[C₁C₁IM][TF₂N]在Au（111）單晶表面上呈棋盤狀排列，其中陰離子和陽離子直接與基底接觸。利用物理氣相沉積技術在氧化鈰表面原位沉積了功能化的咪唑基離子液體N-(5'-氧己基)-N-甲基咪唑基雙（三氟甲基磺酰）胺（[5-oxo-C₆C₁IM][TF2N]），發現功能化改變了離子液體的取向，從正常分布變為平行于基底表面，并進一步改變了離子液體薄膜和催化劑間的界面化學性質。

研究發現，離子液體的分布取決于離子液體的化學結構和在基底表面的覆蓋度。在低離子液體覆蓋度下, [C1C1IM][TF2N]和1-甲基-3-辛基咪唑基雙[（三氟甲基）磺酰]胺（[C8C1IM][TF2N]）都平行于Ag（111）表面，并呈現棋盤狀排列。隨著離子液體覆蓋率的增加，[TF2N]^?和[C1C1IM]⁺的分布不變，而[C8C1IM]⁺垂直于基底分布。