本发明提供一种钯基催化剂及其制备方法和应用，所述钯基催化剂包括载体和负载于载体上的活性组分，所述载体为含有硅醇巢的全硅分子筛，所述活性组分为氧化钯颗粒。本发明提供的钯基催化剂以含有硅醇巢的全硅分子筛为载体，通过在分子筛表面构建硅醇巢缺陷，利用其与钯颗粒之间的强相互作用，实现了对活性组分的分散及有效锚定，从而能维持催化活性组分的稳定性，使得催化剂具备优异的低温起燃活性、长周期稳定性和抗水热老化能力。该催化剂解决了传统催化剂存在的低温活性差和高温烧结等问题，可有效将甲烷完全氧化为二氧化碳和水，实现甲烷的高效稳定催化净化，且制备方法简单，易于工业化，有较好的应用前景。