在碱性电解液中的氢氧化反应（HOR）比在酸性电解液中的反应动力学明显更慢。
这对碱性阳离子交换膜燃料电池（AEMFCs）来说是一个关键挑战。
碱性电解液中更慢的动力学通常被归因于更迟缓的伏尔默步骤（氢脱附）。
研究表明，铂表面的碱性HOR活性可以通过氧化亲和性过渡金属（TMs）以及吸附在TMs表面的羟基（TM–OHad）的存在而显著增强，尽管TM–OHad的确切作用仍然是一个活跃讨论的话题。
基于此，2025年3月25日，加州大学洛杉矶分校黄昱、段镶锋等人在国际知名期刊Journal of the American Chemical Society发表题为《Reorganizing the Pt Surface Water Structure for Highly Efficient Alkaline Hydrogen Oxidation Reaction》的研究论文。
在此，作者以单原子铑修饰的铂纳米线为模型体系，证明了吸附在铑位点上的羟基（Rh–OHad）可以深刻地重组铂表面的水结构，从而实现创纪录的碱性HOR性能。
原位表面表征与理论研究揭示，表面的Rh–OHad可以促进氧朝下的水（H₂O↓）的形成，这种水更倾向于与铂表面吸附的氢形成氢键（H₂O↓···Had-Pt），而不是氢朝下的水（OH₂↓）。
H₂O↓进一步作为桥梁，促进与邻近的Pt–Had和Rh–OHad形成一个能量上有利的六元环过渡结构，从而降低伏尔默步骤的活化能，加速HOR动力学。
Reorganizing the Pt Surface Water Structure for Highly Efficient Alkaline Hydrogen Oxidation Reaction,J. Am. Chem. Soc..2025.
