本发明公开了一种具有球壳结构的靶向抗硫酸盐侵蚀防腐剂及其制备方法和应用，属于建筑材料技术领域。本发明的防腐剂是将含纳米二氧化硅的羧酸钠盐乳液在钡盐溶液中进行交联固化作用并在钡盐溶液中养护得到。本发明可以从三个方面改善混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能：一是扩散进入水泥基体的SO42‑会与该防腐剂生成硫酸钡沉淀；二是生成的硫酸钡沉积在水泥石毛细孔中，细化了毛细孔孔径，从而降低了SO42‑扩散速度；三是纳米二氧化硅有微晶核效应和火山灰效应，加速水泥水化，并优化水泥基材料孔隙。并且，本发明制备的防腐剂可以有效保证混凝土工作性能，避免了直接加入钡盐导致水化初期与水泥中的石膏直接反应而影响混凝土的工作性能。