本发明涉及纳米粉体材料的制备技术领域，公开了一种单分散大粒径二氧化硅微球的制备方法，包括如下步骤：1)采用Stober法，制备二氧化硅微球种子液；2)将离子液体溶于一定量溶剂中得到离子液体溶液，然后将离子液体溶液加入到二氧化硅微球种子液中反应；3)反应开始后监控二氧化硅颗粒粒径变化，每隔5‑30分钟从反应器中取出一定量液体，测量二氧化硅微球粒径，直至二氧化硅微球粒径达到目标粒径停止反应。本发明可以提高二氧化硅种子活性，制备尺寸可控的、大尺寸、单分散二氧化硅微球。