Ваша структура данных напоминает словарь. Вы можете преобразовать его в словарь Python, а затем использовать pandas встроенный метод from_dict:
import pandas as pd
sample_attribute = [[1,3,5,9],[3,5,7,10],[1,4,8,10]]
sample_value = [[20,25,24,20],[16,20,24,21],[12,20,24,17]]
# store sample in list of dictionaries
sample = [dict(zip(keys, values)) for keys, values in zip(sample_attribute,sample_value)]
# create dataframe
df = pd.DataFrame(sample)
# add columns without values
df = df.reindex(range(df.columns.min(),df.columns.max()+1),axis=1)
# replace NAN with zero
df = df.fillna(0)