本发明提供了一种两亲核壳结构纳米催化剂，其包括核体和包裹于所述核体外的壳层，且所述核体包括疏水的有机二氧化硅，并于所述疏水的有机二氧化硅上负载有钯，所述壳层包括亲水性聚多巴胺。同时，本发明也涉及该两亲核壳结构纳米催化剂的制备与应用，以及集成有该两亲核壳结构纳米催化剂的集成催化剂和其制备及应用。本发明所述的两亲核壳结构纳米催化剂，亲水性聚多巴胺能够使催化剂较好地分散在水中，疏水的有机二氧化硅可从水中吸附有机反应物，可增强催化性能，从而能够提升Suzuki交叉偶联反应的效率。