二茂铁（英文：Ferrocene），或称环戊二烯基铁，是分子式为Fe(C5H5)2的有机金属化合物。二茂铁是最重要的金属茂基配合物，也是最早被发现的夹心配合物，包含两个环戊二烯环与铁原子成键。
过氧化物（强氧化剂）和没有完全燃烧的游离碳，可以直接化合。但汽油和柴油的柴油的滞燃期太短，在燃烧室内过快的生成过氧化物，而在未形成良好的混合之前，在空气不足的情况下燃烧，使一部分烷烃分解生成游离碳，并随废气排出形成浓烟。二茂铁就是为了解决这个问题才做为添加剂加进燃油里，在燃烧初期就和游离碳结合，阻止它排出去形成浓烟。
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