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催化反应是化学工业的基础，催化过程的探究对化学工业有重要的指导意义，但在微观分子水平上，人们对它的了解十分有限，而团簇或团簇离子与小分子的反应能为催化反应的微观过程提供一个理想的模型。因此，我们应用激光光解，负离子光电子能谱和理论计算相结合的方法研究了金属和乙烯的相互作用及它们形成的配合物的几何和电子结构等，本论文的主要内容如下：
(1)介绍了实验中应用的两台仪器：直线式飞行时间质谱-光电子能谱仪和反射式飞行时间质谱仪。
(2)用激光光解和理论计算相结合的方法研究了V+(C2H4)n和Al(C2H4)n团簇。对V+(C2H4)n(n=1-3)正离子团簇，我们分别用1064，532和355 nm的激光对其进行光解，检测到的碎片离子是V+(c2H4)m(0≤m2)团簇，Al+离子和乙烯分子主要以C-Al共价键结合。
(3)用负离子光电子能谱和密度泛函理论研究了ConC2H-(n=1-5)、ConC2H2-(n=1-2)团簇负离子。光电子能谱给出了ConC2H-(n=1-5)和ConC2H2-(n=1-2)的绝热脱附能(ADEs)和垂直脱附能(VDEs)。通过密度泛函理论计算和光电子能谱实验结果的结合，我们得出了ConC2H(n=1-5)和ConC2H2-(n=1-2)负离子和中性团簇的最稳定结构。研究结果表明：C2H结构单元以整体形式被吸附在Con(n=1-5)团簇上，ConC2H-(n=1-5)的最稳定结构为线性或者类平面的构型；ConC2H2-(n=1-2)的最稳定构型是Co或CO2二聚体插入乙炔分子的C-H键结构。
(4)用负离子光电子能谱和密度泛函理论计算研究ConC2-(n=1-5)和ScmOn-(m=2-5，n=2-3)团簇的结构和性质。光电子能谱确定了ConC2-(n=1-5)和ScmOn-(m=2-5，n=2-3)的绝热脱附能和垂直脱附能。通过密度泛函计算结合光电子能谱的研究，我们确定了ConC2-(n=1-5)和ScmOn-(m=2-5，n=2-3)的中性和负离子团簇的最稳定构型。研究结果表明：CoC2是ConC2(n=1-5)团簇结构的根基，ConC2(n>2)的构型是在CoC2的基础上增加一个个的Co原子而形成；对于ScmOn-(m=2-5，n=2-3)团簇，氧原子分离地被吸附在Scm(m=2-5)团簇的表面上，形成了氧化物，并未形成过氧化物、超氧化物或者臭氧化物。