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本论文从理论和实验上对分子离子的复合解离过程(DR-DissociativeRecombination)进行了研究。基于瑞典CRYRING离子储存环，本论文分别研究了六种分子离子的DR反应过程:质子化的乙醛分子(CH3CHO+)，完全氘化且加氘的乙醛分子(CD3CDOD+)和质子化的乙醇分子(CH3CH2OH2+)，质子化的丙腈分子(CH3CH2CNH+)以及最小的芳香族氘化分子(C6D6+)和(C6D7+)，给出了碰撞能量低于1eV范围内，上述分子离子与自由电子的DR反应截面，计算了对应的热反应速率值，同时，研究了上述分子离子DR反应过程中的反应分支比。比较含氢与含氘原子同位素分子离子的DR实验结果发现，较轻的含氢分子离子DR反应截面较小，其对应的热反应速率也较小;随着反应物分子离子质量增大，DR反应速率常数也随之增大。论文还讨论了实验数据在天体物理中的应用。
本论文首次从理论上研究了相对碰撞能量为0～(1)0eV氯分子离子(Cl2+)与电子相互作用的直接DR反应动力学过程。采用从头计算理论，结合多组态相互作用结构算法以及复变Kohn变分电子散射理论，计算得到了氯分子离子势能曲线和氯分子所有对称系的最低四个势能曲线。应用得到的势能曲面和自由电子散射方法得到的自电离宽度，采用不含时定域和非定域两种方法计算了电子在氯分子势能曲面上的动力学过程。理论计算分别给出了定域和非定域的直接DR反应截面，同时采用电子波尔兹曼分布律积分得到了对应的热反应速率，研究了氯分子离子振动态对直接DR过程的影响。理论研究发现，定域方法得到的总反应截面比非定域方法得到的反应截面值略小，这是因为某些氯分子共振态势能曲线穿过了氯分子离子势能曲线上的最低点，使得决定DR反应截面的Feshbach耦合项增大，所以，在此种情况下用非定域方法描述DR反应更加准确。计算得到的反应截面值与其他双原子分子相当，并且与现有的氯分子离子DR反应的估算结果相吻合。由于氯分子离子振动态布局在常温下符合麦克斯韦-波尔兹曼分布，其中振动态基态贡献最大，大约93％。因此，所有振动态贡献的总DR反应截面与振动态基态的DR反应截面非常相近。