中国深圳大学孙晓辉教授团队联合荷兰埃因霍温理工大学H.J.H. Brouwers教授团队，在《Cement and Concrete Composites》期刊发表研究，创新提出碳化包覆(CC)技术，首次设计出CaCO₃@IBA核壳结构骨料，同步副产高附加值沉淀碳酸钙(PCC)。

全球城市生活垃圾年产量已达20.1亿吨，预计2050年将攀升至34亿吨。焚烧产生的底灰(IBA)占焚烧残渣总重80%，仅欧洲年产生量就高达2000万吨。传统填埋既浪费土地资源又错失固废资源化潜力，而直接替代天然骨料用于建材则面临重金属、氯离子、硫酸盐等污染物浸出风险。现有碳化技术普遍存在碳捕集效率低、污染物固化不全面、可溶性盐难控制等痛点。

研究团队以粒径小于2mm的高污染细底灰为对象，通过液相碳化反应在底灰颗粒表面原位生长CaCO₃壳层，构建CaCO₃@IBA核壳结构。该技术实现CO₂固存量高达246.45mg/g IBA，对Zn、Cu、氯离子的固化效率分别达90%、49%、30%。结合修正表面覆盖模型，研究阐明了碳化包覆反应动力学与核壳结构形成机制;通过浸出试验与分子动力学模拟，揭示了物理封装、碳酸盐沉淀、晶格共沉淀三重污染物协同固化机理。

应用性能验证显示，CaCO₃@IBA骨料作为天然砂替代料，在30%掺量下砂浆抗压强度较未处理底灰提升超16%，硬化砂浆污染物浸出值满足建筑材料相关法规限值。工业化全流程设计以日处理100吨焚烧底灰为基准，可同步消纳垃圾焚烧烟气中的CO₂。通过蒙特卡洛模拟开展的成本效益分析显示，项目10年运营期平均净收益达3290万欧元，投资回收期仅2.11年;全生命周期评价结果表明，每吨产品可实现30.8kg CO₂当量的全球变暖潜值降低。