本发明涉及催化剂技术领域，具体而言，提供一种尾气处理催化剂及其制备方法和应用，制备方法包括：在结构引导剂水溶液中加入硅源形成混合物，搅拌至硅源完全水解且混合物变成透明状，得到分子筛基体液；将可溶性活性金属盐溶解于络合剂溶液中，得到金属络合物溶液；将金属络合物溶液滴加至分子筛基体液中，搅拌至目视无沉淀，继续加入疏水化合物，搅拌，得到前驱体溶液；将前驱体溶液晶化、离心，将离心后得到的固体干燥、焙烧，得到尾气处理催化剂；所述尾气处理催化剂包括疏水性分子筛及嵌入所述疏水性分子筛内部的金属络合物。制备得到的催化剂兼具高温活性和高温水热稳定性，非常适用于净化温度高且水蒸气含量较高的尾气，催化性能良好。