本发明公开了一种铀酰离子印迹聚合物及其制备方法与应用。该铀酰离子印迹聚合物以铀酰离子为模板，丙烯酰基或甲基丙烯酰基修饰的β-二酮为功能单体，在引发剂和交联剂的作用下进行聚合反应，反应结束后除去所得聚合物中的模板铀酰离子，即可得到。该离子印迹聚合物能从含有大量游离碳酸根的碳酸铀酰铵中竞争吸附铀酰离子，吸附容量高，并且不受Li⁺、Na⁺、K⁺、Rb⁺等金属离子的干扰。因此，此印迹聚合物可用于从成分复杂的、铀浓度低的海水中吸附提取铀。