本发明提供具备树枝状Dendrimer分子结构的重金属螯合剂、制备方法及其应用，所述重金属螯合剂具备以聚胺PA为分子结构核心，分子支链及末端上接枝多组二硫代氨基甲酸盐功能基团，形成六元环结构的分子腔体及支链缠绕结构。通过金属螯合剂的空间分子架构、星型空腔结构实现分子内与重金属的高效螯合作用，对废水、工业固废中的重金属高效捕获和螯合，形成稳定的絮凝/沉淀物，且重金属不易分解析出。本发明重金属螯合剂较现有的梳型、线性及小分子的二硫代氨基甲酸盐DTC类重金属螯合剂，具备更优秀的分子空间结构、更强的重金属螯合能力及稳定性、效率高、PH适用性好等优势，可有效提高重金属螯合效率和降低二次污染风险。