本发明属于有机功能材料的技术领域，公开了一种水不溶性半纤维素接枝聚丙烯酰胺及其制备与应用。所述方法为(1)水不溶性半纤维素的制备；(2)将水不溶性半纤维素置于稀碱溶液中，加热溶解，得到半纤维素的碱溶液；(3)在惰性气体保护条件下，将催化剂和丙烯酰胺单体加入步骤(2)的半纤维素的碱溶液中，聚合反应，冷却，沉淀，洗涤，干燥，得到水不溶性半纤维素接枝聚丙烯酰胺。本发明有较高的接枝率和接枝效率，降低了生产成本；并且本发明不需要较高的反应温度；所制备的产物有良好的水溶性，可进一步合成新型环境功能水凝胶材料。