硫酸價廉，不易揮發，氧化能力中等，插層能力強，由其制備的可膨脹石墨產品膨脹性能穩定。但是，凡是采用硫酸的氧化插層體系制備的可膨脹石墨產品及其后續產品，不可避免地含有有害硫，盡管上述制備低硫可膨脹石墨的各種方法可以降低產品中的含硫量，但不可能使產品中根除硫。在氧化插層體系完全不使用含有硫元素的物質并使用高純度石墨原料時，制備得到的可膨脹石墨才完全不含硫，為無硫可膨脹石墨。近年來，無硫可膨脹石墨的研究很多，并取得了實用化的成果。

無硫可膨脹石墨的制備是采用硝酸、磷酸、高氯酸或它們的混合酸兼作氧化劑和插層劑，或同時還使用高錳酸鉀、重鉻酸鉀、過硫酸銨等固體氧化劑，或同時使用含碳數小于哇的有機酸及有機溶劑（如甲酸、冰醋酸、乙酸酐、丙酸和草酸等有機酸）作為輔助插層劑。

苗常嵐等采用50%～80%的硝酸溶液氧化插層天然鱗片石墨，硝酸溶液的質量用量為天然鱗片石墨的1～3倍，制備得到的無硫可膨脹石墨產品的膨脹倍數達250倍以上，其膨脹石墨壓制產品的抗拉強度不低于4.5MPa。張紅渡等采用硝酸氧化液浸泡法，制得的可膨脹石墨的膨脹容積為170～200mL/g，含硫量低于采用的天然鱗片石墨原料的含硫量，僅為0.01%多。

這種單獨采用硝酸為氧化插層劑制備無硫可膨脹石墨的方法盡管簡單，但是由于硝酸氧化性太強，很容易出現過氧化問題，終點控制有一定難度，生產上常常因過氧化而無法得到高膨脹容積的無硫可膨脹石墨；同時，硝酸的揮發性高，生產環境惡劣。因此，使用硝酸的混合酸為氧化插層劑是可取的方法。采用磷酸與硝酸的混合酸作氧化插層劑是一種比較好的無硫膨脹石墨的生產方法，廢液較容易處理，產品也具有較高的膨脹體積。金為群等以磷酸酐與硝酸混合制得無硫可蟛脹石墨，在石墨：硝酸：商錳酸鉀：五氧化二磷的質量比為l：0.5：0.07：(0.5～0.6)的最佳氧化插層體系配比下，制備得到的無硫膨脹石墨的膨脹容積達231mL/g。由于五氧化二磷的吸水反應性很強，反應條件不易掌握，工業化實施困難。趙正平采用磷酸替代五氧化二磷，用天然鱗片石墨：硝酸：磷酸；高錳酸鉀的質量比為l：0.75；0.75：0.08條件制得的無硫膨脹石墨，水分及揮發分低，膨脹容積最高可達280mL/g。

采用硝酸或硝酸的無硫混合酸為氧化插層劑，并同時采用碳原子數小于4的有機酸為輔助插層劑制備無硫膨脹石墨的方法是一條最值得關注的途徑，近年來這方面的研究比較多。宋克敏等采用硝酸與碳原子數小于4的有機酸（如無水醋酸、醋酸酐、丙酸）作插層劑，以高錳酸鉀為氧化劑，在天然鱗片石墨：硝酸：有機酸：氧化劑的質量比為1：(0.5～0.6)：(0.5～0.8)：(0.06～0.07)時，制得的無硫膨脹石墨產品的膨脹容積達到250～3ZOmL/g，產品不僅無硫，而且在空氣中很穩定。