본 발명은 티타니아 내에 금속 클러스터가 함유된 탈수소화 촉매 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 알루미나 지지체, 상기 알루미나 지지체에 코팅된 티타니아 층, 및 상기 티타니아 층의 환원을 통해 캡슐화된 수소 활성 금속 클러스터를 포함하고, 온도에 따른 수소의 화학적 흡착량이 0.1 003c# [H/M323]/[H/M573] 003c# 1의 관계식을 충족하는 탈수소화 촉매를 제공한다. 여기서, H/M는 수소 활성 금속 (M)의 몰 (mol) 당 수소 원자 (H)의 화학적 흡착량 (몰)을 나타내고, 아래 첨자로 나타낸 부분은 흡착 온도 (K)를 의미한다.