水油界面电荷及分子结构的问题因其在胶体乳液领域中的重要性而被广泛研究。虽然水油界面带负电的结论已被广泛接受，但究其原因仍存在较大的争议，目前主要存在以下解释：水相中氢氧根离子的吸附，油相中杂质的吸附和界面电子转移。本论文主要利用二阶非线性光谱学技术-二次谐波（Second Harmonic Generation, SHG）来研究水油界面电荷及分子结构问题，分为三个部分： 一．对具有入射偏振依赖性的水/十六烷界面，空气/十六烷界面和水/空气界面S，P，45°检测偏振下的SHG信号进行检测和分析，结果表明水/十六烷界面SHG信号主要来自于水分子。对水/十六烷和空气/水界面的水分子进行取向研究，实验表明水分子以40°的取向角度排列在这两种界面上，并且角度不受酸碱的影响。 二．实验证明碱性氧化铝可以用来去除十六烷中的杂质。与Zeta电位和表面张力的方法相比，SHG在检测十六烷纯度方面更加有效。水/十六烷界面的SHG信号随着水相中氢氧化钠的增加而上升的实验结果更加证实了界面带负电荷是由于氢氧根离子的吸附。 三．根据十六烷/水，甲苯/水和四氯化碳/水界面的SHG信号对酸碱的不同响应，比较了不同界面对H+和OH-的吸附能力。同时推测了水油界面水分子的排布：水分子两个氢原子指向油相而氧原子指向水相。然而，水油乳液界面的SHG信号因为太弱而很难分析。