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本发明公开了一种催化剂及其制备方法和应用。本发明的催化剂的制备原料包括:100重量份的催化剂粉末、0.5~8重量份的助挤剂、5~20重量份的粘合剂和24~38重量份的胶溶剂,所述胶溶剂的质量浓度为2.9%~8%,其中催化剂粉末通过在CexZr1?xO2粉末上负载活性组分并焙烧后得到。本发明制备得到的催化剂机械强度较高,并且对于甲烷氧化偶联尾气中的一氧化碳和氢气均具有较高的转化率,同时对甲烷的转化率又很低,使得尾气中未反应完全的甲烷能够作为原料气继续进行反应。