Hiện nay trên thế giới, việc nghiên cứu chế tạo các oxit đã diễn ra và bước đầu thu được hiệu quả nhất định. Bằng các phương pháp như: đồng kết tủa, nhiệt phân, thủy nhiệt, đã điều chế được các oxit sắt từ cĩ độ tinh khiết cao. Hơn nữa, qua các nghiên cứu của mình, các nhà khoa học cũng đã thành cơng trong việc tạo ra các hạt nano oxit sắt từ cĩ kích thước ngày càng đúng với tiêu chí “nano” hơn.
Nano oxit sắt từ cĩ rất nhiều ứng dụng trong thực tế, trong nhiều lĩnh vực, ngành nghề, đã và đang trở thành một tiềm năng lớn nhờ những tính chất ưu việt của mình.
a. Trong y sinh học
Các hạt nano oxit sắt từ được ứng dụng rất nhiều trong lĩnh vực sinh học bởi nĩ cĩ tính chất siêu thuận từ, đặc biệt sau khi đã được bảo vệ bởi những chất cĩ khả năng tương hợp sinh học cao. Một số ứng dụng sinh học của nano oxit sắt Fe3O4 như: phân tách và chọn lọc tế bào; trị chứng bệnh thân nhiệt cao; phát hiện những bất thường trong mơ, cơ quan nội tạng; dùng từ trường để điều khiển chất dẫn thuốc…[36-48].
b. Ứng dụng trong vật liệu hấp thu
Lợi dụng đặc tính dễ hấp phụ của nano Fe3O4, đã cĩ nhiều nghiên cứu và ứng dụng trong hấp phụ các chất màu, các chất hữu cơ độc hại, kim loại nặng [49- 62], hoặc trộn vào các polyme cĩ đặc tính dễ hấp thu để làm vật liệu hấp thu dầu [63]… Lợi ích của việc dung nano Fe3O4 là sau khi hấp thu cĩ thể dễ dàng thu hồi nhờ từ tính của chúng [29, 64, 65]
Theo một nghiên cứu khác của các tác giả thuộc Viện Hĩa học - Viện Hàn lâm Khoa học và Cơng nghệ Việt Nam [65] đã chế tạo được nanocompozit Fe3O4/MnO2. Bằng các phép đo và phân tích cho thấy đã tổng hợp được vật liệu nanocompozit siêu thuận từ được tạo thành với nhân Fe3O4 hình cầu kích thước 10 - 12 nm được bao bọc bên ngồi bởi lớp vỏ MnO2 cĩ chiều dày khoảng 2 - 3
nm. Vật liệu này thậm chí thể hiện khả năng hấp phụ asen tốt hơn rõ rệt so với vật liệu nano Fe3O4.
c. Vật liệu ghi từ
Sắt từ cĩ từ tính mạnh tức là khả năng cảm ứng dưới từ trường ngồi mạnh và cĩ momen từ nguyên tử. Sắt từ khác biệt hơn so với các chất thuận từ khác ở chỗ, các momen từ này lớn hơn và cĩ khả năng tương tác với nhau (tương tác trao đổi sắt từ). Đặc biệt nano oxit sắt từ cĩ khả năng siêu thuận từ, cĩ lực kháng từ lớn, làm cho độ ghi từ lớn, ứng dụng trong vật liệu ghi từ như: đĩa từ, đầu từ...
Nghiên cứu ban đầu về chất lỏng từ của Fe3O4 đã được thực hiện, đến nay loại vật liệu này được ứng dụng rất rộng rãi trong nhiều lĩnh vực [66, 67].
Hình 1.5. Mơ hình cấu tạo chất lỏng từ [66]
Ngồi ra nano oxit sắt từ cịn cĩ rất nhiều các ứng dụng khác như: làm chất tạo màu (bột màu hoạt tính cao) trong sơn phủ kim loại, làm xúc tác trong các quá trình tổng hợp hữu cơ [52, 61, 68-71], pin liti [72-75], chất chậm cháy [76], vật liệu quang từ [77], ...