Dados dinâmicos de fase condensada podem ser obtidos por espectroscopia Raman a partir da análise da região de frequências baixas, &#969;<200 cm-1 em que encontra-se a faixa de energia relativa às vibrações intermoleculares do sistema, ou a partir da análise da forma de linha de modos vibracionais intramoleculares de alta frequência. Espectros Raman de baixa frequência em função da temperatura dos líquidos iônicos bis(trifluorometilsulfonil)imida de 1-etil-3-metilimidazólio, bis(trifluorometilsulfonil)imida de 1- hexil-3-metilimidazólio e brometo de 1-hexil-3-metilimidazólio e das misturas binárias com ânion ou cátion em comum foram obtidos e pode-se acompanhar comportamentos distintos pela mudança característica no espectro, com amostras que sofreram cristalização e outras transição vítrea. A análise das misturas binárias indicaram que mesmo frações molares muito baixas de um dos componentes já caracterizaram mudanças no sistema em relação ao componente puro, como a frustração de sua cristalização. A análise de misturas binárias de cátions distintos corroboram dados que indicam a estruturação desses sistemas com segregação de domínios polares e apolares devido à cadeia alquil dos cátions, se essas forem longas o suficiente. Os espectros de misturas binárias com ânions distintos foram comparados a medidas presentes na literatura de espectroscopia de efeito Kerr óptico, pois ambas as técnicas provam flutuação de polarizabilidade e podem ser diretamente comparadas. Na região de frequências baixas do sistema vítreo, o espectro é dominado por uma componente larga de frequência ~20 cm-1, que é chamada de pico de bóson e está associada à vibrações intermoleculares do sistema. A análise de diferentes líquidos iônicos indica que o valor de frequência dessa componente está associada à interação da parte polar do líquido iônico e independe do tamanho da cadeia alquil que o cátion possui, portanto sua origem não está associada a segregação em domínios polares e apolares na estrutura do sistema. Em dois líquidos iônicos contendo ligação C tripla N, tiocianato de 1-etil-3-metilimidazólio e bis(trifluorometilsulfonil)imida de 1-(3-Cianopropil)-3-methylimidazólio, foram analisadas a forma de linha da banda relativa ao estiramento C tripla N, pois este encontra-se isolado de demais bandas do líquido iônico. / Condensed phase dynamical data can be obtained by Raman spectroscopy by low frequency spectra, &#969;<200 cm-1 in the intermolecular vibrational energy range or by the analysis of the band shape of an intramolecular vibrational mode in the high frequency range. Low-frequency Raman measures in different temperatures of the ionic liquids 1-ethyl-3- methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide, 1-hexyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide and 1-hexyl-3-methylimidazolium bromide and of their binary mixtures containing a common cation or anion were obtained and different behavior could be identified by the changes in the spectra such as samples that undergo crystallization and other that undergo glass transition. Binary mixtures analysis indicated that even low molar fraction of one of the components can cause changes in the system when compared with the pure substance, such as the frustration of crystallization of the sample. The analysis of binary mixtures containing the same anion are in agreement with the segregation in the structure of these liquids in polar domains and nonpolar domains due to the alkyl chain in the cation, if they are long enough. The mixtures with the same cation were compared with data obtained by Optical Kerr effect spectroscopy, because both techniques can be directly compared, since they both probe polarizability fluctuations. In the low frequency range of the Raman spectra of glasses, the spectra are dominated by a broad component in ~20 cm-1 that is called Boson peak, wich is associated with intermolecular vibrations of the system. The results for different ionic liquids indicated that the frequency value of this band is related to the strength of the interaction in the polar domain of the ionic liquid and is independent of the the alkyl chain length of the cation, therefore its origin is not related to the segregation into polar and nonpolar domains in the system structure. In two ionic liquids with C triple N bond, 1-ethyl-3-methylimidazolium thiocyanate and 1-(3- Cyanopropyl)-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide, the band shape of the stretching mode of CN bond was analyzed since, it is free of superposition with other bands of the ionic liquid.

Dados dinâmicos de fase condensada podem ser obtidos por espectroscopia Raman a partir da análise da região de frequências baixas, &#969;<200 cm-1 em que encontra-se a faixa de energia relativa às vibrações intermoleculares do sistema, ou a partir da análise da forma de linha de modos vibracionais intramoleculares de alta frequência. Espectros Raman de baixa frequência em função da temperatura dos líquidos iônicos bis(trifluorometilsulfonil)imida de 1-etil-3-metilimidazólio, bis(trifluorometilsulfonil)imida de 1- hexil-3-metilimidazólio e brometo de 1-hexil-3-metilimidazólio e das misturas binárias com ânion ou cátion em comum foram obtidos e pode-se acompanhar comportamentos distintos pela mudança característica no espectro, com amostras que sofreram cristalização e outras transição vítrea. A análise das misturas binárias indicaram que mesmo frações molares muito baixas de um dos componentes já caracterizaram mudanças no sistema em relação ao componente puro, como a frustração de sua cristalização. A análise de misturas binárias de cátions distintos corroboram dados que indicam a estruturação desses sistemas com segregação de domínios polares e apolares devido à cadeia alquil dos cátions, se essas forem longas o suficiente. Os espectros de misturas binárias com ânions distintos foram comparados a medidas presentes na literatura de espectroscopia de efeito Kerr óptico, pois ambas as técnicas provam flutuação de polarizabilidade e podem ser diretamente comparadas. Na região de frequências baixas do sistema vítreo, o espectro é dominado por uma componente larga de frequência ~20 cm-1, que é chamada de pico de bóson e está associada à vibrações intermoleculares do sistema. A análise de diferentes líquidos iônicos indica que o valor de frequência dessa componente está associada à interação da parte polar do líquido iônico e independe do tamanho da cadeia alquil que o cátion possui, portanto sua origem não está associada a segregação em domínios polares e apolares na estrutura do sistema. Em dois líquidos iônicos contendo ligação C tripla N, tiocianato de 1-etil-3-metilimidazólio e bis(trifluorometilsulfonil)imida de 1-(3-Cianopropil)-3-methylimidazólio, foram analisadas a forma de linha da banda relativa ao estiramento C tripla N, pois este encontra-se isolado de demais bandas do líquido iônico. / Condensed phase dynamical data can be obtained by Raman spectroscopy by low frequency spectra, &#969;<200 cm-1 in the intermolecular vibrational energy range or by the analysis of the band shape of an intramolecular vibrational mode in the high frequency range. Low-frequency Raman measures in different temperatures of the ionic liquids 1-ethyl-3- methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide, 1-hexyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide and 1-hexyl-3-methylimidazolium bromide and of their binary mixtures containing a common cation or anion were obtained and different behavior could be identified by the changes in the spectra such as samples that undergo crystallization and other that undergo glass transition. Binary mixtures analysis indicated that even low molar fraction of one of the components can cause changes in the system when compared with the pure substance, such as the frustration of crystallization of the sample. The analysis of binary mixtures containing the same anion are in agreement with the segregation in the structure of these liquids in polar domains and nonpolar domains due to the alkyl chain in the cation, if they are long enough. The mixtures with the same cation were compared with data obtained by Optical Kerr effect spectroscopy, because both techniques can be directly compared, since they both probe polarizability fluctuations. In the low frequency range of the Raman spectra of glasses, the spectra are dominated by a broad component in ~20 cm-1 that is called Boson peak, wich is associated with intermolecular vibrations of the system. The results for different ionic liquids indicated that the frequency value of this band is related to the strength of the interaction in the polar domain of the ionic liquid and is independent of the the alkyl chain length of the cation, therefore its origin is not related to the segregation into polar and nonpolar domains in the system structure. In two ionic liquids with C triple N bond, 1-ethyl-3-methylimidazolium thiocyanate and 1-(3- Cyanopropyl)-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide, the band shape of the stretching mode of CN bond was analyzed since, it is free of superposition with other bands of the ionic liquid.

Le travail de cette thèse vise à contrôler la formation d’une structure fortement ordonnée à l’échelle supramoléculaire d'un liquide associé, par dilution dans un liquide aprotique, ou par confinement dans un silicate mésoporeux (MCM-41, SBA-15). Dans le volume, une forte perturbation du mélange idéal représentée en termes de regroupement entre les espèces similaires est observée par la diffusion de neutrons aux petits angles. Sous confinement, un phénomène remarquable de nanoségrégation des mélanges dans les pores conduit à des structures concentriques tubulaires de type coeur-gaine, ce qui est surprenant pour les systèmes binaires macroscopiquement homogène et entièrement miscibles. La dynamique moléculaire de ces nanostructures originales est étudiée par diffusion quasiélastique de neutrons dans le liquide et les états vitreux, révélant différents types de modes de relaxation sous confinement et étant fortement dépendant de la concentration. L’étiquetage isotopique HD des composants des mélanges fournit un point de vue global unique sur les propriétés de ces liquides binaires confinés. Ceci permet d’établir une corrélation directe entre les hétérogénéités dynamiques spatialement distinctes et la formation de nanostructures d'enveloppe de base d'origine induites par des interactions préférentielles. / The objective of this thesis is tuning the formation of ordered supramolecular structures of an H-bonded liquid alcohol, either by dispersion in an aprotic solvent or by confinement in mesoporous silicates (MCM-41 and SBA-15). In the bulk, a strong perturbation from ideal mixing depicted in terms of clustering between similar species is observed by small angle neutron scattering. Under confinement, a remarkable nanosegregation phenomenon of the mixture is observed in the pores, leading to concentric tubular structures of core-shell type, which are striking for macroscopically homogeneous and fully miscible binary systems. The molecular dynamics of these original glassforming nanostructures is studied by quasielastic neutron scattering in the liquid and vitreous states, revealing different types of relaxation modes under confinement with nontrivial concentration dependencies. Isotopic HD labelling of the mixtures components provides a unique comprehensive viewpoint on the properties of these confined binary liquids, establishing a direct correlation between spatially segregated dynamical heterogeneities and the formation of original core shell nanostructures induced by preferential interactions.