A contaminação e poluição do meio ambiente têm sido apontadas como um dos maiores problemas da sociedade moderna. A constante preocupação com a preservação da saúde humana impulsiona o necessário desenvolvimento de novos e mais sustentáveis processos de tratamento para remoção de micropoluentes das águas, dado que alguns deles, podem ser percussores de substâncias potencialmente cancerígenas e apresentar comportamento refratário às tecnologias convencionais instaladas na grande maioria das estações de tratamento de água (ETA). Estudos científicos recentes têm vindo a evidenciar a potencialidade da fotocatálise heterogénea (FH) e do efeito catalítico do dióxido de titânio (TiO₂), na remoção eficaz de micropoluentes orgânicos refratários, assumindo-se como alternativa viável a outras formas de oxidação mais dispendiosas. Neste contexto, o presente trabalho de investigação tem como objetivo principal o desenvolvimento e avaliação da eficiência da aplicação de técnicas de fotocatálise heterogénea na remoção de antibióticos e pesticidas (neste caso, o cloridrato de oxitetraciclina (OTC) e atrazina (ATZ)), em meio aquoso, baseada na utilização de filtros foto-oxidativos. Na funcionalização do meio poroso foi utilizado o método sol gel, que se baseia na utilização de nanopartículas TiO₂, imobilizadas em grãos de quartzo. Na presente dissertação são apresentadas as metodologias e os resultados experimentais obtidos nos ensaios de degradação de OTC e ATZ, sob incidência de radiação solar com contributo das nanopartículas de TiO₂, em duas colunas de filtração com meios porosos de dimensão diferente. A determinação da concentração dos poluentes foi realizada por espectrometria UV – visível. A dissertação comtempla ainda a análise toxicológica dos subprodutos de oxidação. As eficiências e cinéticas de degradação da OTC e ATZ foram definidas através dos resultados dos ensaios efetuados no reator fotocatalítico de fluxo contínuo, para diferentes caudais e concentrações iniciais de 20 mg/L e 5 mg/L, respetivamente, usando uma matriz de água sintética. A melhor eficiência de foto-degradação da OTC e ATZ foi de 98% e 13%, com uma quantidade de energia solar acumulada de 1832 kJ/L e 1648 KJ/L respetivamente, obtida para um caudal de 12 L/h na coluna reativa com meio poroso de menor dimensão, em circuito fechado. Os testes de toxicidade realizados mostraram que as soluções resultantes do tratamento por fotocatálise heterogénea (FH) com TiO₂ não incrementam nem induzem toxicidade na água filtrada.