本发明涉及一种基于纳米二氧化硅结构的高吸附重金属离子螯合剂及其制备方法，它以纳米二氧化硅纳米微球材料为基材，通过原子转移自由基活性聚合(ATRP)技术在微球表面接枝聚合物，进而对聚合物刷化学修饰，在其侧链引入具有强吸附螯合性能的二硫代氨基甲酸盐(DTC)功能基团。该类材料兼备纳米二氧化硅材料的大比表面积和聚合物侧链结构中丰富的吸附作用位点，能够在较短时间内对多种重金属离子实现有效吸附分离，如 Cu2+、Cd2+、Ni2+、Pb2+、 Hg2+等。本发明报道的纳米型重金属螯合剂在治理水体重金属离子污染领域有着巨大的应用潜力。