Este trabalho tem como objetivo a síntese de TiO2 pelo método químico sol-gel com a utilização de estabilizantes do tipo gomas naturais (goma Karaya e Arábica). A estabilização com gomas naturais é considerada uma estratégia eficaz para melhorar a morfologia do TiO2 influenciando diretamente na mobilidade dos portadores de carga e na resposta à luz visível. Inicialmente, uma revisão bibliográfica sobre nanomateriais multifuncionais a base de TiO2 foi apresentada. Em seguida, os matérias a base de TiO2 e gomas naturais foram sintetizados separadamente, resultando em TiO2/Karaya e TiO2/Arábica. Diferentes técnicas de caracterização foram empregadas para investigar as mudanças estruturais, morfológicas e eletrônicas dos materiais, sendo utilizados difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de raios X por dispersão em energia (EDS), espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e reflectância difusa e BET. Os resultados de DRX mostram que ambos os materiais apresentaram a fase predominante anatase. O refinamento Rietveld foi realizado para a amostra TiO2/Arábica, resultando em 10,4% para a fase broquita e 89,6% para a fase anatase. As imagens MEV ilustram o formato esférico bem definido e uniforme dos materiais. As análises semiquantitativas EDS mostraram que ambas as amostras foram sintetizadas com sucesso. Os resultados BET indicam que os materiais apresentam estruturas mesoporosas. O experimento antibacteriano mostrou que TiO2/Karaya foi capaz de fotoinativar bactérias. As cepas Escherichia coli e Staphylococcus aureus foram fotointivadas em 40% e 70%, respectivamente. A performance fotocatalítica para a degradação do antibiótico ciproflaxacino foi avaliada para o TiO2/Arábica. Após 120 min de reação fotocatalítica, TiO2/Arábica foi capaz de degradar 94% do fármaco. Os materiais a base de TiO2 sintetizados pelo método sol-gel com a estabilização de gomas naturais são promissores candidatos para a degradação de contaminantes emergentes presentes em estações de tratamento de esgotos, bem como para a inativação de patógenos.