本发明公开了多级孔固体材料限域金属基催化剂及其制备方法和应用，多级孔固体材料限域金属基催化剂包括：多级孔固体材料和金属氯化物，将不同化学组成和分散状态下的金属组分精准限域于多级孔固体材料的微孔、介孔和大孔孔道中于一体，可显著提高催化剂吸附量；基于载体多孔材料孔道结构多级化、可设计、可调控、可修饰特点，使被限域在不同孔道结构内金属的分散状态，可以通过简单的焙烧温度调变以及离子液体的选择而实现，达到多级孔材料限域金属基催化剂制备；通过其在气体吸附分离、催化加氢、氢卤化领域中的应用，解决了化学和化工领域中的一些关键问题。