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本发明公开了一种复合铁基非晶纳米晶膜、其制备方法和应用,该制备方法包括如下步骤:S1、将非磁性纳米颗粒、有机溶剂、胶粘剂、偶联剂超声混合,得到涂料;S2、将步骤S1制得的涂料附着于铁基非晶纳米晶薄膜上,干燥即得。本发明在铁基非晶纳米晶薄膜表面构筑微纳粗糙结构,并通过偶联剂提高纳米颗粒的分散程度并降低疏水表面的表面能,制备工艺简单、便捷、成本低、对环境影响小,反应条件温和,对反应设备要求低,可大规模生产。