本发明提供了一种利用介孔二氧化硅包裹纳米颗粒的复合纳米材料及其制备方法与应用。本发明先将纳米颗粒分散于乙醇水溶液中，加入氨水调节pH，再在超声作用下滴加十六烷基三甲基溴化铵的乙醇水溶液，之后继续超声，再滴加正硅酸乙酯，经纯化，得到以介孔二氧化硅为壳、纳米颗粒为核、大小均匀、稳定且可控的复合纳米材料；本发明制备方法能将不同种类/功能的双核或三核纳米颗粒嵌入到同一介孔二氧化硅壳中，实现多核包裹，且方法通用，可扩展到更多不同的纳米颗粒的包裹，制备过程绿色高效，室温下即可进行，所用溶剂亲水，成本较低，工艺简单，所得复合纳米材料的粒径低至50nm，还可通过调整所用试剂的配比，得到不同尺寸的复合纳米材料。