本发明涉及一种铅离子吸附的POSS杂化聚丙烯酰胺/聚氨酯多孔复合水凝胶及其制备和应用，所述水凝胶中POSS杂化聚丙烯酰胺共聚物占聚氨酯的质量百分比为1-30wt％，水凝胶具有三维网络结构；制备包括：POSS杂化聚丙烯酰胺共聚物的制备；POSS杂化聚丙烯酰胺/聚氨酯多孔复合水凝胶的制备。本发明避免了交联剂的使用对其复合体系各组分性能的影响，配合使用真空冷冻干燥技术，在真空环境下直接冷冻干燥而达到在物质结构中形成很多气孔的目的，解决了三元体系化学交联中常见的空隙不高、多空结构不稳定等缺点；并且真空冷冻干燥过程中能很好地保持样品原化学组成和物理性质的特点，而避免了样品组分含量对其成型问题的影响。