Метод электролиза расплавленных солей с успехом применяется для синтеза карбидов, силицидов, боридов переходных металлов, разработаны технологии этих процессов. Такой важный класс соединений, как сульфиды, к сожалению, выпал из объектов исследования электрохимиков.

В литературе имеется всего несколько работ, в которых сообщалось об электролитическом получении сульфидов молибдена из расплавленных солей. Почти во всех работах использовались расплавы-растворители на основе фторидов, боратов щелочных металлов. Источником тугоплавкого металла служили его оксиды. Сера вводилась в расплав в виде сульфата натрия или в элементарном виде. Механизм процессов, протекающих на электроде, не изучен ни в одной из работ.

Сульфиды молибдена, благодаря своей кристаллической структуре являются хорошим смазочным материалом и отличаются высокой каталитической активностью и селиктивностью в реакциях типа конденсации и дегидратации. Антифрикционные свойства сульфида молибдена зависят от чистоты порошка, величины частиц. Метод высокотемпературного электрохимического синтеза (ВЭС) позволяет получать продукт, как в виде покрытия, так и порошка и целенаправленно изменять отмеченные свойства осадка.

Термодинамическим обоснованием синтеза и выбора компонентов для его осуществления послужил выполненный расчет и сопоставление равновесных потенциалов разложения оксисоединений серы и молибдена в области температур 900…1200 К, базирующийся на термодинамических даных. Под равновесным потенциалом разложения принимали величину, обратную ЭДС электрохимической цепи, токообразующей реакцией которой является синтез этого соединения.

Результаты расчетов возможных путей электровосстановления сульфатов натрия, калия, лития, магния для температур 900…1000 К показывают, что наиболее предпочтительными будут первые два – выделение серы и разряд до сульфид аниона. Этот вывод подтверждается литературными данными по исследованию электровосстановления сульфатсодержащих расплавов. Выбраны возможные пары компонентов для синтеза. Сульфаты и молибдаты, имеющие близкие значения потенциалов выделения серы и молибдена, рассматривались как наиболее подходящие комопоненты для синтеза сульфида молибдена. При 1000 К таковыми являются:

1. Li₂SO₄ {потенциал выделения серы (Е^о_S) = -0,99 В} – MgMoO₄ {потенциал выделения молибдена (E^o_Mo) = -0,97 В};

2. K₂SO₄ {Е^о_S = -1,38 В} – Na₂MO₄; {E^o_Mo = -1,40 В};

3. Li₂SO₄ {Е^о_S = -0,99 В} – Na₂Mo₂O₇ {E^o_Mo = -0,92 В}.

Для исследований нами выбрана первая пара компонентов.

На вольтамперограмме расплава KCl-NaCl-MgMoO₄-Li₂SO₄ наблюдаются две волны. Первая при потенциале -0,6 В, высота ее не растет с увеличением концентрации деполяризатора, что позволяет отнести ее за счет сплавоборазования с платиной. Вторая волна наблюдается при потенциалах – (0,9…1,3) В и ее токи линейно растут с увеличением концентрации молибдата. Потенциал полупика второй волны равен -1,05, что близко к расчетному потенциалу выделения Мо из MgMoO₄. Потенциостатический электролиз при потенциале второй волны обнаруживает в качестве катодного продукта порошок молибдена. Волна электровосстановления Li₂SO₄ нестабильна во времени, как в чисто оксидном, так и хлоридно-молибдатном расплаве. Ее потенциал полупика равен          -0,88 В относительно платино-кислородного электрода сравнения. Это значение близко к расчетному потенциалу выделения сульфид-аниона (-0,85 В).

В расплаве KCl-NaCl-MgMoO₄-Li₂SO₄ реализован высокотемпературный электрохимический синтез дисперсных порошков сульфида молибдена.