一种四氧化三铁单层纳米膜的制备方法及其应用，属于纳米材料自组装和离子通道研究领域。本发明首先以油酸铁为前聚体，油酸为配体，合成油相四氧化三铁纳米颗粒；然后通过二乙二醇高温转相，获得表面为聚丙烯酸的水溶性四氧化三铁纳米颗粒；将获得的水相四氧化三铁纳米颗粒在液‑液界面进行自组装获得有序的四氧化三铁单层纳米薄膜。采用四氧化三铁单层纳米膜制备四氧化三铁纳米通道，通过线性扫描方法，测试其电流‑电压曲线；其电化学测试时具备离子选择性。本发明提供了精准可控的二维四氧化三铁材料的制备方法，也表明了四氧化三铁纳米薄膜在离子通道研究领域的巨大的应用潜力，为磁响应纳米通道的研究提供了新的思路。