本发明涉及铝溶胶的技术领域，公开了一种改性铝溶胶及其制备方法与应用。一种改性铝溶胶的制备方法，其中，该方法包括以下步骤：(1)在温度60‑90℃条件下，将第一铝源与第一酸进行第一接触反应；(2)在温度50‑85℃条件下，将第二酸加入步骤(1)所得料液进行第二接触反应；(3)在温度60‑80℃条件下，将第二铝源加入步骤(2)所得料液进行第三接触反应；(4)在温度70‑80℃条件下，将过渡金属加入步骤(3)所得料液进行第四接触反应，得到改性铝溶胶。利用本发明提供方法制备的铝溶胶作为粘结剂，能够提升催化裂化催化剂低碳烯烃产率，并使得催化剂具有优异的耐磨性能和机械强度。