本发明提供一种掺杂过渡金属的分子筛及其制备和应用，该分子筛具有RHO分子筛构型，其包含以下摩尔比的化学组成X2O3：aYO2：bZO：cMδO，其中Y为某种四价元素；X为某种三价元素；Z为某种过渡金属元素；M为某种一价或者多价阳离子。该种分子筛采用由冠醚、钠、铯、水，硅源、铝源或硼源及过渡金属调配成的初始凝胶，经水热法合成。本发明的分子筛骨架中掺杂部分过渡金属元素，可以在CO2‑CH4分离中优先大量吸附CO2，在CH4‑N2分离中优先大量吸附CH4，在CO2‑N2分离中优先大量吸附CO2。应用于尾气处理过程时，本发明的分子筛可以在低温下对氮氧化物的还原活性达到90％以上。