本发明公开了一种壳聚糖/二氧化硅纳米杂化材料及其仿生矿化制备方法与应用。本发明通过由壳聚糖和磷酸盐构建的生物环境诱导硅前驱体的水解缩合进行二氧化硅的仿生矿化,得到壳聚糖/二氧化硅纳米杂化材料。本发明提供的仿生矿化法制备的壳聚糖/二氧化硅纳米杂化材料具有独特的纳米结构,能促进橡胶硫化,显著提高橡胶材料的性能,改善填料在橡胶基体中的分散,同时还能利用壳聚糖组分结构上的氨基和羟基优异的反应性,对杂化材料进行后续功能化改性。