化石能源的过度使用已经造成严重的环境问题,氢气作为一种高值的可再生新型能源,燃烧后产物对环境友好,越来越受到人们的关注。芦竹作为一种多年生草本植物,分布面积广且不与粮食争地,是一种可靠的生物质能源底物,被广泛应用于生物制氢研究。传统的制氢方式都需要先对底物进行预处理,而常用的酸碱预处理方式虽然高效,但是会生成有害物质进而抑制后续的制氢反应,且残留物对环境有害,回收起来成本较高。离子液因其绿色、可回收的优良特性,被认为是一种木质纤维素生物质预处理的可靠替代溶剂。在使用离子液对芦竹进行预处理之前,首先使用扫描电子显微镜（SEM）、红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）、元素分析等技术对芦竹的表面形态和结构进行表征;其次,使用三种离子液1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（[Bmim]BF4）、1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐（[Bmim]HSO4）和1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐（[Amim]Cl）作为预处理试剂开展芦竹预处理试验,研究不同的预处理工艺对芦竹光发酵制氢的影响。实验结果如下:（1）使用3种离子液分别在不同浓度（2 g/L,4 g/L,8 g/L,and 16 g/L）和80°C的条件下对芦竹进行3h的预处理,然后分别进行酶水解实验和光发酵生物制氢实验,结果表明:16 g/L的[Bmim]HSO4离子液预处理后的芦竹经酶解反应得到了最高的还原糖产量7.9 g/L和最高的氢气产量106.1 m L/g TS,分别比未处理的芦竹高了68.8%和35.3%。（2）分析了光发酵生物制氢过程中挥发性脂肪酸（VFAs）的分布,结果表明乙酸是制氢过程最主要的代谢产物。（3）采用散点矩阵分析了预处理过程的特征（△pH、固体回收率和脱木质素率）、酶解产糖量和氢气产量之间的相关性,其中还原糖产量和氢气产量之间的Pearson’s r值最大,为0.74,表明还原糖产量和氢气产量的关系最为密切。（4）确定了最优离子液预处理工艺（16 g/L的[Bmim]HSO4,80°C,3h）。（5）使用最优离子液预处理工艺开展4批次离子液回收再利用实验,实验结果表明:芦竹的固体回收率在4批次实验中都保持在一个比较窄的范围90.1-94.0%,其中第4批实验获得了最大的固体回收率94.0%;第1批离子液回收再利用实验获得了最高的去木质素率率7.0%。此外,预处理液的p H值在4批离子液回收再利用实验中是逐渐升高的,其值在第4批时达到最高值2.34。（6）第2批离子液回收再利用实验获得了最高的糖产量8.5 g/L和最高的氢气产量101.2m L/g TS,产氢量分别比第一次预处理实验、第3次预处理实验和第4次预处理实验的产氢量高了29.3%,13.6%和12.3%。（7）相较于离子液[Bmim]HSO4首次预处理实验的光发酵产氢量,经过3次回用预处理实验后,总的产氢量额外增加280.3 mL/g TS,达到了381.5 mL/g TS。