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本论文结合直线式飞行时间质谱-磁瓶式负离子光电子能谱技术和理论计算研究了气相中的硼硫、硼硫氧、硼氧和硼氧氢团簇以及过渡金属氧化物-水分子团簇的结构、电子和成键性质。研究结果不仅提供了相关体系的结构和成键等方面的信息，而且还为探索更为复杂的体系、构建具有特殊性质的新型的材料以及解释相关的凝聚相过程提供了实验和理论指导。 对BS2-和BSO-团簇的研究结果发现BS2和BSO是电子亲和势高于卤素的超卤素。BS2-和BSO-的结构与对应的中性结构都是线型结构。成键分析结果表明BS2-和BSO-都含有双重的3c-4eπ超键。我们得到了BS2-的三个和BSO-的两个Lewis共振结构。 从对BS-和BS3-的研究中得到BS和BS3的电子亲和势的信息。发现BS-含有B≡S三键。BS3-的结构含有一个SBS三元环，而BS3则是一个SBSS弯曲的结构。 对B4O4-的研究结果表明光电子能谱图中同时存在着较多的Y型结构和少量的菱形结构。B4O4的最稳定结构是菱形结构。成键分析发现Y型的B4O4-/0结构含有双重的3c-4eω超键，菱形的B4O4-/0结构含有4c-4e o键。这是对含有o键的气相分子体系的首次实验报道。 在B3O3-和B3O3H-的研究中确定了它们的及其中性的全局最小结构。B3O3-为V型结构。B3O3H-含有一个不对称性的OB-B-OBO弯曲链结构，中心的B原子还与一个H原子结合。B3O3和B3O3H的结构各含有一个B2O2四元环。成键分析结果指出B3O3H-的结构中含有一个3c-4eπ超键，B3O3和B3O3H的结构各含有一个菱形的4c-4e o键。 从对铁氧化物-水分子体系的研究中，得到了它们的负离子及中性团簇的结构和成键演化规律。FeO(H2O)m-/0(m=1-4)的结构都含有Fe(OH)2核。从第二个水分子开始与FeO-/0作用时，水分子对Fe(OH)2核起到溶剂化作用。FeO(OH)(H2O)n-/0(n=1-3)的结构形式可以写为Fe(OH)3(H2O)n-1-/0，都含有Fe(OH)3核。第二个和第三个水分子对Fe(OH)3核起到溶剂化作用。对Fe2O(H2O)m-/0(m=1-3)的研究发现，当一个水分子与Fe2O-/0作用时，生成的是Fe2O(OH)H-/0结构，而不是Fe2O-/0·(H2O)，其中H原子与Fe原子键合。当第二个水分子与Fe2O-作用时，主要生成Fe2O(OH)H(H2O)-，并同时存在着Fe2(OH)3H-结构。而与Fe2O作用时，主要得到含有一个桥位H原子的Fe2H(OH)3结构。当第三个水分子与Fe2O-作用时，主要得到Fe2(OH)3H(H2O)-。而与Fe2O作用时，得到的中性最稳定结构中含有一个Fe2O三元环和一个Fe2H三元环。 从对铜氧化物-水分子体系的研究中测得CuOm(OH)(m=0-2)的电子亲和势。发现CuOm(OH)-(m=0-2)的结构与对应的中性结构中都含有一个OH基团与Cu原子连接。此外，我们还发现Cu2O(H2O)-和Cu2O(H2O)都不是水合的结构，它们的水分子分解成的H原子和OH基团分别与Cu2O单元的O和Cu原子结合。CuO(H2O)-和CuO(H2O)的结构都是双羟基铜结构。CuO2(H2O)-的结构形式为CuO(OH)2-，与CuO2(H2O)的不同。