水合氫離子
水合質子，也稱為水合氫離子，是一種特殊的化學物種，其化學式為H3O+。它是氫原子失去一個電子後形成的帶一個正電荷的核，即質子。水合質子通常由一個水分子（H2O）和一個質子結合形成，這個過程稱為溶劑化。水合質子在溶液中普遍存在，並參與多種重要的物理、化學、生物和能量相關過程。
溶劑化：水合質子的溶劑化是酸鹼反應、酶功能、質子通道和氫燃料電池等過程中的核心。
酸鹼反應：水合質子的存在影響酸鹼平衡，並參與酸鹼反應的進行。
酶促功能：酶的活性中心通常含有水合質子，這些質子對於酶的催化功能至關重要。
質子通道：水合質子在質子通道中起到傳遞質子的關鍵作用。
氫燃料電池：在氫燃料電池中，水合質子的轉移是氫氣發電過程中的一個關鍵步驟。
水合質子的形成是一個動態的過程，涉及到水分子之間的相互作用。例如，一個水分子可以將其氫原子轉移給另一個水分子，形成一個Zundel陽離子（H5O2+），而另一個水分子則接收氫原子形成本徵陽離子（H9O4+）。這種轉移過程在電化學反應的關鍵特徵，如析氫反應（HER）中，起著重要作用。
水合質子的概念最早由瑞典物理化學家Svante Arrhenius和德國物理化學家Wilhelm Ostwald在19世紀80年代提出，他們發現酸溶於水時，酸分解出的氫離子會與水分子的孤對電子配位結合形成水合氫離子（H3O+），即水合質子。