Nanopartículas de óxido de cobre (CuO) dopadas com diferentes proporções de ferro (Fe) foram sintetizadas por meio do método sol-gel simples, resultando em quatro concentrações distintas (0%, 1%, 3% e 10%), dissolvidas em água destilada. O objetivo desta pesquisa é comparar os quatro materiais produzidos, destacando as vantagens da incorporação do Fe para a degradação de corantes sintéticos em meio aquoso. As caracterizações realizadas evidenciaram que, na Espectroscopia de Refletância Difusa (DRS), ocorre uma redução sistemática do band gap com o aumento da concentração de Fe, variando de 2,21 eV para 1,72 eV. Por meio da Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), observou-se um pico Cu-O levemente reduzido, uma banda OH intensa, e ausência de fases secundárias definidas, fatores que podem indicar boa eficiência do material. A microscopia Raman revelou modificação estrutural gradual no CuO decorrente da dopagem, evidenciada pelo deslocamento e alargamento dos modos vibracionais. Já a Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS), e Fluorescência de Raios X (FRX) comprovaram a incorporação homogênea do Fe, predominantemente por substituição iônica nos sítios de cobre. Nas avaliações fotocatalíticas, verificou-se que a dopagem influencia significativamente no desempenho, sendo a relação entre adsorção e fotocatálise não linear e dependente do equilíbrio das propriedades para obtenção de elevadas taxas de degradação. Observou-se um avanço de eficiência 20% superior ao material com 10% de Fe, sugerindo que metais semicondutores podem ser promissores para a fotodegradação do corante azul de metileno, e até mesmo, de contaminantes orgânicos.