从零维硅量子点到二维硅烯:纳米硅的发现历程

为了解纳米硅的发现历程,从化学史的角度对相关文献进行考证分析。20世纪90年代,多孔硅发光现象的发现,掀起了硅的低维材料的研究热潮。从零维硅量子点,到一维硅纳米线、硅纳米管,再到二维硅烯,不同形态的纳米硅逐步被发现,丰富发展了对于硅的原有认识。随着理论研究的深入和技术手段的进步,纳米硅的种类、性质、合成方法等在不断地更新完善,促进了半导体纳米材料的发展。总之,纳米硅的发现经历了从宏观尺度到介观尺度,从理论预测到实验合成的过程,揭示了纳米材料研究的一般规律,其中蕴含的新理论、新技术、新方法,对纳米材料的研究具有启示作用。

从物质本原到现代化学元素:汞元素概念的形成与发展

公元前4世纪,古希腊最早记载了液态汞的制取;中国则在先秦时期出现制汞工艺。炼金术时期,“硫汞论”与“三要素说”均将汞视为物质本原。17世纪,倡导微粒哲学的波义耳认为,汞微粒是“同质粒子”的凝结物,保持着汞的特性。18世纪,按照燃素说范式,汞是汞灰与燃素的复合物;但反对燃素说的拉瓦锡认为汞是由汞元素组成的简单金属物质。19世纪,道尔顿的原子论认为,汞由汞原子构成,其原子量是汞元素的特征性质。20世纪,随着同位素化学的兴起,汞元素被认为是质子数为80的一类原子的总称。总之,汞元素概念从古代的物质本原发展为现代的汞元素,经历了从宏观到微观、从定性到定量的不断变化。汞元素概念的发展史对化学研究和化学教育均有启示作用。

从哲学本原到等离子体:火的概念的历史演变

不同文明的古代哲学家均视火为元素,即万物之本原。17世纪的机械论哲学家认为火是由“火微粒”组成。至18世纪,在燃素说范式下,火被认为是燃素的聚集体,是一种复合物,而在随后兴起的氧化学说范式下,火被认为是一种流体物质,由热素组成。19世纪末对能量的认识,揭示了火是能量转化中的一种形式。至20世纪,火被发现是一种弱等离子体,从能量的传递形式到等离子体,在多学科的交融中火的概念得到了新的发展。对“火”的探索过程,促进了科学技术、科学研究方法以及化学思想的发展,对化学教育具有启示作用。