本发明属于催化剂材料技术领域，具体涉及一种多夹层复合催化剂及其制备方法和应用。本发明提供了一种多夹层复合催化剂的制备方法，包括在模板上依次沉积首层氧化物、第I活性金属、中间氧化物、第II活性金属和表层氧化物，再依次经焙烧和还原，得到多夹层复合催化剂；所述第I活性金属与第II活性金属为种类不同的活性金属。本发明通过交替沉积氧化物和活性金属，形成多夹层结构，使活性中心的位置和间隔距离得到精准控制。实施例结果表明，利用本发明提供的方法制备得到的多夹层复合催化剂，用于催化反应时，转化率优于无中间过渡层的催化剂。

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