本发明属于蒽醌法生产双氧水技术领域，具体涉及一种蒽醌法生产双氧水的钯基催化剂及其制备方法和应用。所述催化剂包括载体、主活性组分和助活性组分；所述主活性组分钯元素的含量为0.5～1.9wt.％，助活性组分钛或锆元素的含量为0.7～4.3wt.％，载体为无定形硅铝，其中氧化铝含量为5.6～24.7wt.％，二氧化硅含量为64.6～88.6wt.％。本发明采用有机碱和有机酸，调整凝胶老化pH，使老化过程增加一次酸性条件老化，增强了活性组分与载体材料的结合度和分散性，放大生产过程中也更容易控制孔结构，简化了工艺过程，提高了产品性能。