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本发明涉及低碳烷烃脱氢领域,公开了一种低碳烷烃脱氢催化剂及制备方法与应用。该催化剂包括碳纳米管和负载在所述碳纳米管上的铂组分和镓组分;其中,以所述低碳烷烃脱氢催化剂的总重量为基准,所述碳纳米管的含量为85?98重量%,所述铂组分以铂元素计的含量为1?10重量%,所述镓组分以镓元素计的含量为1?5重量%,并且所述铂组分的至少部分位于碳纳米管的管内。本发明的催化剂用于低碳烷烃脱氢反应具有较好的转化率、选择性和稳定性。