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二茂鐵(英文:Ferrocene),或稱環戊二烯基鐵,是分子式為Fe(C5H5)2的有機金屬化合物。二茂鐵是最重要的金屬茂基配合物,也是最早被發現的夾心配合物,包含兩個環戊二烯環與鐵原子成鍵。
過氧化物(強氧化劑)和沒有完全燃燒的游離碳,可以直接化合。但汽油和柴油的柴油的滯燃期太短,在燃燒室內過快的生成過氧化物,而在未形成良好的混合之前,在空氣不足的情況下燃燒,使一部分烷烴分解生成游離碳,并隨廢氣排出形成濃煙。二茂鐵就是為了解決這個問題才做為添加劑加進燃油里,在燃燒初期就和游離碳結合,阻止它排出去形成濃煙。