本发明公开了一种一种吸附重金属离子的固体表面聚合物双层刷材料及其制备方法与应用。该双层刷材料将固体表面先采用高极性聚合单体来聚合生成内层聚合物刷，然后再采用低极性聚合单体接着聚合来生成外层聚合物刷，在固体表面上形成内部高极性、外部低极性的嵌段聚合物刷材料。本发明合成两亲性聚合物刷通过两种不同性能的聚合物链段的协同，以及不同链段长度组合，使得该聚合物刷表面有更好的重金属吸附能力。