本发明公开了一种表面能驱动的自组装方法制备多空腔炭球及其应用。合成的关键是首先制备纳米乳滴或选用Ludox为基本单元；随后聚合物在纳米乳滴或Ludox表面预聚合，得到具有高表面能的小尺寸次级结构单元；随着水热反应的继续进行，体系自由能减小，导致次级单元自发的聚集和组装，形成具有多空腔结构的聚集体，空腔尺寸和空腔个数可通过纳米乳滴尺寸和聚合物浓度调节。多空腔聚合物在惰性二氧化硅限域的空间内热解可得到空腔尺寸扩大的多空腔炭球。制备的多空腔炭球用作载体时，由于空腔内强吸附势，内部空腔体积可全部被客体物种占据利用。

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