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本发明公开了一种汽车尾气处理催化剂及其制备方法和应用,制备步骤包括:载体的制备、催化剂胶体制备、催化剂胶体改性及改性后催化剂胶体与载体的混合。本发明制备获得的汽车尾气处理催化剂以碳化硅等为主要材料制备的载体具有纳米微孔结构,并且将稀有元素与中性盐混合制备获得催化剂胶体,此外采用少量贵金属对催化剂进行改性,最终将催化剂微粒吸附于载体的微孔结构中,使得制备获得的汽车尾气催化剂对NO的转化率大幅提高。此外,本发明制备获得的催化剂合理利用稀土资源,且价格适中,不会造成二次污染。