O dióxido de titânio é um material polimorfo, com boa estabilidade química. Possui três variedades comuns: rutilo, anatase e bruquita. O TiO2 tem diversas aplicações e é foco de estudo devido as suas diversas propriedades úteis, entre elas sua utilização na descontaminação de água. O objetivo do presente trabalho foi incorporar o dióxido de titânio no argilo-mineral sepiolita a fim de obter-se um compósito para aplicações em processos de fotocatálise. A síntese do material foi através do método sol-gel utilizando-se isopropóxido de titânio, água, etanol e sepiolita. O compósito obtido foi caracterizado pelas técnicas de DRX, FTIR, TG, MEV e EDS. Através do DRX constatou-se no material sintetizado o TiO2 na fase anatase com estrutura tetragonal. O espectro de infravermelho identificou o desaparecimento de duas bandas características da sepiolita em 3618 e 3557 cm-1 e o surgimento de novas bandas em 3421 e 1639 cm-1 em virtude da presença do óxido. Através do MEV constatou-se a presença de partículas de TiO2 menores que 1 µm formando aglomerados maiores que 10 µm e com o EDS constatou-se a presença de quantidades apreciáveis do Ti no material.